Esse dispositivo pode ajudar a controlar a qualidade do ar, bem como alertar o proprietário de um vazamento de gás ou a presença de gases combustíveis. Para funcionalidade adicional, o detector inclui um sensor de umidade e temperatura. Esta miniestação poderá detectar todos os principais poluentes atmosféricos (monóxido de carbono, óxido nítrico, dióxido de enxofre, ozônio e material particulado), exceto o dióxido de enxofre.
Devido ao fato de os sensores utilizados terem preços diferentes e seus parâmetros diferirem um do outro, sua calibração ocorreu em concentrações conhecidas de gás para o autor.
Materiais:
- Arduino Uno
- Fonte de alimentação 5V
- Escudo LCD Escudo RGB 16x2 LCD
- Sensor de gás MiSC-2614 (ozônio)
- Sensor de gás MQ-9
- Sensor de umidade e temperatura Keyes DHT11
- Sensor de material particulado Shinyei PPD42
- Sensor de gás MQ-2
- Sensor de gás MiCS-2714 (NO2)
- Acesso à impressora 3D (no caso, você pode usar a caixa de plástico ou madeira existente)
- tábua de pão
- ventilador de 5V
- Condutores do calibre 24 (0,511 mm) 10 - 15 unid.
Circuito elétrico:
Este diagrama mostra um diagrama geral da operação do dispositivo para representar o que é esse detector. O autor pede que você preste atenção ao fato de que a maioria das portas com sensores pode ser alterada, mas você precisa alterar o código do programa.
Primeiro passo Sensor de partículas.
Dois sensores Shinyei PPD42 são usados para coletar dados de partículas.
Cada uma delas possui duas saídas: esquerda amarela para pequenas partículas sólidas e a segunda para partículas grandes. As saídas serão conectadas ao Ardiuno com uma tensão de alimentação de 5V, conforme indicado no diagrama geral.
Cada um dos sensores usa um LED e um fotodiodo para medir a concentração de partículas no ar.
Etapa dois Placa do sensor de gás.
Abaixo está um diagrama da placa de circuito impresso dos sensores de gás e temperatura com umidade. O autor fez uma placa de circuito impresso por conta própria e recomenda também para os envolvidos neste projeto, e observa que a placa de circuito pode diferir fisicamente da indicada no diagrama.
Etapa três Sensores de NO2 e ozônio.
Em caseiro use sensores de montagem em superfície MiCS-2614 e MiCS-2714, eles detectam ozônio e dióxido de ozônio no ar.
Cada sensor em seu elemento sensor usa um resistor interno. O diagrama mostra a localização do resistor de medição entre os terminais K e G. Um ohmímetro foi usado para determinar sua localização correta. A resistência do resistor está dentro de kOhm.Os sensores também possuem um elemento de aquecimento entre os terminais H e A, que mantém a temperatura do elemento sensor. O elemento de aquecimento tem uma resistência de 50-60 kOhm.
Além disso, os resistores de 82 kOhm e 131 kOhm são instalados em série com os elementos sensores na placa de ensaio.
O quarto passo. Sensores de gás.
O autor usa sensores de gás MQ-2 e MQ-9, que medem gases tóxicos. Os sensores usam um resistor sensível ao gás para detectar gases tóxicos e usam seu elemento de aquecimento para definir e manter a temperatura desejada do sensor.
Os sensores são instalados de acordo com o layout da placa de circuito. O sensor MQ-2 é conectado pelo terminal A a uma fonte de alimentação de 5V, terminal G ao terra, terminal S ao terra através de um resistor de 47 kOhm. O sensor MQ-9 é conectado de uma maneira ligeiramente diferente: pino A ao transistor, potência de B a 5V, pino G ao terra e pino S ao terra através de um resistor de 10 kΩ.
Quinto passo Sensor de umidade e temperatura.
Esse sensor é obrigatório, pois o monitoramento da umidade e da temperatura é uma parte muito importante na determinação das concentrações de gases. Valores maiores de umidade e temperatura afetarão bastante a precisão das medições, pois esses dois parâmetros podem ser monitorados com um único sensor. Sua conexão é a seguinte: o terminal esquerdo está conectado à energia, o terminal do meio é uma saída de sinal e o terminal direito está conectado ao terra. O sinal desse sensor será enviado para a porta digital do Arduino.
Etapa seis Ventilador e fonte de alimentação.
Se você olhar o diagrama de todo o projeto, poderá ver que apenas uma tensão de entrada de 5V é usada. Este produto caseiro usa um adaptador de rede comum. Para a operação correta do dispositivo e para evitar superaquecimento, é usada uma ventoinha de 5V.
Sétimo passo. Corpo.
O estojo pode ser fabricado com materiais improvisados, como madeira, metal, plástico. O autor usou uma impressora 3D, um arquivo para impressão é anexado na parte inferior do artigo.
Passo Oito. Código do programa.
O código para extrair dados do detector está anexado ao artigo. O código imprime no monitor os valores do sensor, os sinais Shinyei PPD42 e as leituras de umidade com a temperatura. Além disso, os dados são exibidos no visor LCD.
Para a operação do dispositivo, as bibliotecas do sensor de umidade e da proteção do LCD são carregadas.
