Arduino Powered Dust Particles Monitoring Station: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

คุณสามารถสร้างอุปกรณ์อินเทอร์เน็ต DIY ของสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างง่ายดายซึ่งตรวจสอบมลพิษทางฝุ่นในบ้านของคุณในราคาน้อยกว่า $ 50 และรับการแจ้งเตือนเมื่อระดับฝุ่นสูงเกินไปเพื่อให้คุณสามารถระบายอากาศในห้องหรือคุณสามารถตั้งค่าภายนอกและรับการแจ้งเตือนหากถูก ปลอดภัยที่จะออกไปข้างนอกหากคุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีมลพิษสูง

ฉันทำสิ่งนี้เป็นโครงการของโรงเรียน ดังนั้นฉันจึงไม่มีเวลามากพอที่จะค้นหาบริการที่จะรับข้อความ MQTT และส่งข้อความถึงคุณ เช่น การแจ้งเตือนหรืออีเมล

โปรดทราบด้วยว่าการรักษาให้เซ็นเซอร์ได้รับพลังงานอยู่ตลอดเวลาจะลดอายุการใช้งานของพัดลม

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่จำเป็น

สิ่งที่คุณต้องการ

• Arduino Uno
• Arduino อีเธอร์เน็ตชิลด์
• เซ็นเซอร์เลเซอร์เรื่องอนุภาค (ปกติราคา $10 - $30 บน eBay/aliexpress)
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น DHT11 (อุปกรณ์เสริม)
• เขียงหั่นขนม
• สายจัมเปอร์

ขั้นตอนที่ 2: ประกอบชิ้นส่วน

ก่อนอื่น คุณต้องเสียบอีเทอร์เน็ตชิลด์บน Arduino

เซ็นเซอร์ PM มีสายไฟหลายเส้น แต่สายไฟที่เราต้องการคือ VCC, GND, TX, RX

เชื่อมต่อ VCC และ GND กับ + และ - บนเขียงหั่นขนมตามลำดับ

Arduino มีพิน RX และ TX ของฮาร์ดแวร์ แต่เราจะใช้การจำลองซอฟต์แวร์ของพิน RX และ TX บนพิน 2 และ 3 ตามลำดับ เสียบ RX ของเซ็นเซอร์เข้ากับ TX ของ Arduino และ TX ของเซ็นเซอร์เข้ากับ RX ของ Arduino

หากคุณกำลังจะใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ ให้เสียบสาย VCC และ GND กับ + และ - บน Breadboard และต่อสายข้อมูลไปที่พิน 7

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

คุณสามารถติดตั้งโบรกเกอร์ MQTT บน raspberry pi หรือคอมพิวเตอร์ที่คุณเปิดอยู่เสมอ หรือใช้บริการ Cloud MQTT เช่น Cloud MQTT จากนั้น คุณสามารถเขียนสคริปต์ที่ส่งข้อมูลเป็น HTTP ไปยังเว็บฮุค IFTT ได้ เนื่องจากพวกมันยังไม่รองรับเว็บฮุค MQTT และตั้งค่าการแจ้งเตือนเมื่อระดับฝุ่นในบ้านของคุณสูงเกินไป

สถานีอากาศ Arduino

#รวม

#รวม

#รวม

#รวม

#รวม

#รวม

#รวม

#รวม

#defineDHT11_PIN7

#defineRX_PIN2

#defineTX_PIN3

IPAddress ip (169, 169, 100, 98);

ไบต์ mac = {

0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDE, 0x02

};

constchar *mqtt_server = "m23.cloudmqtt.com";

จำกัด mqtt_port = 11895;

constchar *mqtt_user = "jhetjewk";

constchar *mqtt_pass = "QB2p9PiMV6pn";

constchar *mqtt_client_name = "arduinoClient1"; // การเชื่อมต่อไคลเอ็นต์ไม่สามารถมีชื่อการเชื่อมต่อเดียวกันได้

EthernetClient ethClient;

ไคลเอนต์ PubSubClient (ethClient);

ซอฟต์แวร์Serial pmSerial (RX_PIN, TX_PIN);

ดีเอชที ดีเอชที;

int pm1;

ภายใน pm2_5;

ภายใน pm10;

unsignedlong id;

// ไฟล์ myFile;

สตริง s;

StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;

JsonObject& root = jsonBuffer.createObject();

voidsetup() {

Serial.begin(57600);

pmSerial.begin(9600);

รหัส = 0;

pm1 = 0;

pm2_5 = 0;

pm10 = 0;

ถ้า (Ethernet.begin(mac) == 0)

{

Serial.println("ไม่สามารถกำหนดค่าอีเทอร์เน็ตโดยใช้ DHCP");

// พยายามแก้ไข ip addr

Ethernet.begin(mac, ip);

}

client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);

client.setCallback(โทรกลับ);

ล่าช้า (2000);

Serial.println(Ethernet.localIP());

client.connect("arduinoClient", mqtt_user, mqtt_pass);

Serial.print("rc=");

Serial.print(client.state());

Serial.print("\n");

}

โมฆะลูป () {

ดัชนี = 0;

ค่าถ่าน;

ถ่านค่าก่อนหน้า;

ถ้า (!client.connected())

{

ถ้า (client.connect("arduinoClient", mqtt_user, mqtt_pass)) {

Serial.println("เชื่อมต่อ");

}

}

ในขณะที่ (pmSerial.available ()) {

ค่า = pmSerial.read();

if ((ดัชนี == 0 && ค่า != 0x42) || (ดัชนี == 1 && ค่า != 0x4d)) {

Serial.println("ไม่พบส่วนหัวของข้อมูล");

กลับ;

}

ถ้า (ดัชนี == 4 || ดัชนี == 6 || ดัชนี == 8 || ดัชนี == 10 || ดัชนี == 12 || ดัชนี == 14) {

PreviousValue = ค่า;

}

elseif (ดัชนี == 5) {

pm1 = 256 * ค่าก่อนหน้า + ค่า;

รูท["pm1"] = เอบีเอส (pm1);

}

elseif (ดัชนี == 7) {

pm2_5 = 256 * ค่าก่อนหน้า + ค่า;

รูท["pm2_5"] = เอบีเอส (pm2_5);

}

elseif (ดัชนี == 9) {

pm10 = 256 * ค่าก่อนหน้า + ค่า;

รูท["pm10"] = เอบีเอส (pm10);

}

elseif (ดัชนี >15) {

หยุดพัก;

}

ดัชนี++;

}

ในขณะที่ (pmSerial.available()) pmSerial.read();

int chk = DHT.read11(DHT11_PIN);

ถ้า (DHT.temperature == -999 || DHT.humidity == -999) {

ราก["อุณหภูมิ"] = "ไม่มี";

ราก["ความชื้น"] = "ไม่มี";

} อื่น {

ราก["อุณหภูมิ"] = DHT.อุณหภูมิ;

ราก["ความชื้น"] = DHT.ความชื้น;

}

sendResults();

ไอดี++;

ล่าช้า (5000);

}

voidsendResults() {

// เผยแพร่ไปยัง MQTT

ถ่าน jsonChar[100];

root.printTo(jsonChar);

Serial.println(client.publish("arduino", jsonChar));

// ดีบักเป็นอนุกรม

root.printTo(ซีเรียล);

Serial.print('\n');

}

// จัดการข้อความที่มาถึงในหัวข้อที่สมัครรับข้อมูล

voidcallback (หัวข้อถ่าน*, เพย์โหลดไบต์*, ความยาวที่ไม่ได้ลงชื่อ) {

}

ดู rawair_quality.ino โฮสต์ด้วย ❤ โดย GitHub

ขั้นตอนที่ 4: ประกอบกล่อง

ฉันเพิ่งใช้กล่องที่ฉันนอนอยู่รอบๆ และเจาะรูเพื่อให้เซ็นเซอร์รับอากาศและตัดรูเพื่อให้สายเคเบิลออกไป (แม้ว่ามันจะใหญ่ไปหน่อย)

ฉันใช้แผ่นกาวติดเซ็นเซอร์เข้ากับกล่อง โดยจัดตำแหน่งรูอินพุตของเซ็นเซอร์ให้ตรงกับรูที่เจาะบนกล่อง

ในที่สุดฉันก็เสียบสายอีเธอร์เน็ตและสายไฟ