Aquest dispositiu pot ajudar a controlar la qualitat de l’aire, així com avisar al propietari d’una fuga de gas o de la presència de gasos combustibles. Per obtenir una funcionalitat addicional, el detector inclou un sensor d’humitat i temperatura. Aquesta miniestació podrà detectar tots els contaminants atmosfèrics principals (monòxid de carboni, òxid nítric, diòxid de sofre, ozó i partícules), excepte el diòxid de sofre.
Degut al fet que els sensors utilitzats tenen preus diferents i els seus paràmetres difereixen els uns dels altres, la seva calibració va tenir lloc a una concentració de gasos coneguda per l’autor.
Materials:
- Arduino Uno
- Alimentació de 5V
- Escut LCD RGB 16x2 blindatge LCD
- Sensor de gas MiSC-2614 (Ozó)
- Sensor de gas MQ-9
- Sensor de temperatura i humitat Keyes DHT11
- Sensor de partícules Shinyei PPD42
- Sensor de gas MQ-2
- Sensor de gas MiCS-2714 (NO2)
- Accés a la impressora 3D (per al cas, podeu utilitzar la caixa de plàstic o de fusta existent)
- tauler de pa
- Ventilador de 5V
- Conductors de calibre 24 (0,511 mm) 10-15 peces.
Circuit elèctric:
Aquest diagrama mostra un diagrama general del funcionament del dispositiu per representar què és aquest detector. L’autor us demana que presteu atenció al fet que es poden canviar la majoria de ports amb sensors, però cal canviar el codi del programa.
Primer pas. Sensor de partícules.
S'utilitzen dos sensors Shinyei PPD42 per recopilar dades de partícules.
Cadascun d'ells té dues sortides: groc esquerre per a partícules sòlides petites i el segon per a partícules grans. Les sortides es connectaran a Ardiuno amb un voltatge d’alimentació de 5V, tal com s’indica al diagrama general.
Cadascun dels sensors utilitza un LED i un fotodiode per mesurar la concentració de partícules a l’aire.
Pas Segon Placa del sensor de gas.
A continuació es mostra un esquema de la placa de circuit imprès de sensors de gas i temperatura amb humitat. L’autor va fer la placa de circuit imprès pel seu compte i recomana també a aquells que participaran en aquest projecte i assenyala que la placa de circuit pot diferir físicament de la que s’indica al diagrama.
Tercer Pas Sensors NO2 i ozó.
Dins casolans utilitzeu sensors montats en superfície MiCS-2614 i MiCS-2714, detecten ozó i diòxid d'ozó a l'aire.
Cada sensor del seu element del sensor utilitza una resistència interna. El diagrama mostra la ubicació de la resistència de mesurament entre els terminals K i G. Es va utilitzar un ohmetre per determinar la seva ubicació correcta. La resistència del resistor està dins de kOhm.Els sensors també tenen un element de calefacció entre els terminals H i A, que manté la temperatura de l’element sensor. L’element calefactor té una resistència de 50-60 kOhm.
A més, s’instal·len resistències de 82 kOhm i 131 kOhm en sèrie amb els elements del sensor a la placa de taula.
El quart pas. Sensors de gas.
L’autor utilitza sensors de gas MQ-2 i MQ-9, que mesuren gasos tòxics. Els sensors utilitzen un resistor sensible al gas per detectar gasos tòxics i utilitzen el seu element de calefacció per ajustar i mantenir la temperatura desitjada del sensor.
Els sensors s’instal·len segons la disposició de la placa de circuit. El sensor MQ-2 està connectat pel terminal A a una font d'alimentació de 5 V, el terminal G a terra, el terminal S a terra a través d'una resistència de 47 kOhm. El sensor MQ-9 està connectat d’una manera lleugerament diferent: el pin A al transistor, la potència B a 5V, el pin G a terra i el pin S a terra a través d’una resistència de 10 kΩ.
Cinquè pas Sensor d’humitat i temperatura.
Aquest sensor és imprescindible, ja que el control de la humitat i la temperatura és una part molt important per determinar les concentracions de gas. L'augment dels valors d'humitat i temperatura afectarà considerablement la precisió de les mesures per a tots dos paràmetres que es poden controlar amb un únic sensor. La seva connexió és la següent: el terminal esquerre està connectat a l’alimentació, el terminal mitjà és una sortida de senyal i el terminal dret està connectat a terra. El senyal d’aquest sensor serà enviat al port digital Arduino.
Pas sisè Ventilador i font d'alimentació.
Si mireu el diagrama de tot el projecte, podeu veure que només s’utilitza una tensió d’entrada de 5V. Aquest producte casolà utilitza un adaptador de xarxa regular. Per a un funcionament adequat del dispositiu i per evitar un sobreescalfament, s'utilitza un ventilador de caixa de 5V.
Setè pas. Cos.
El estoig es pot fabricar amb materials improvisats com fusta, metall, plàstic. L'autor va utilitzar una impressora 3D, a la part inferior de l'article s'adjunta un fitxer per imprimir.
Pas vuit Codi del programa.
A l’article s’adjunta el codi d’extracció de dades del detector. El codi imprimeix al monitor els valors del sensor, els senyals Shinyei PPD42 i les lectures d’humitat amb temperatura. A més, les dades es mostren a la pantalla LCD.
Per al funcionament del dispositiu, es carreguen les biblioteques del sensor d’humitat i el blindatge LCD.
