Arduino एयर मॉनिटर शील्ड। सुरक्षित वातावरण में रहें: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

नमस्कार, इस निर्देश में मैं arduino के लिए एक एयर मॉनिटरिंग शील्ड बनाने जा रहा हूं। जो हमारे वातावरण में एलपीजी रिसाव और सीओ 2 एकाग्रता को महसूस कर सकता है। और जब भी एलपीजी का पता चलता है या सीओ 2 की एकाग्रता बढ़ जाती है तो एक बजर एलईडी और एग्जॉस्ट फैन चालू कर देता है। चूंकि इसे घर में काम करने के लिए बनाया गया था, इसे करने की आवश्यकता नहीं है सटीक, लेकिन यह कुछ हद तक पूर्ण होना चाहिए और हमारे आवेदन के लिए उपयुक्त होना चाहिए। जैसा कि मैं इसका उपयोग निकास पंखे को चालू करने के लिए कर रहा था जब कोई एलपीजी गैस रिसाव या सीओ 2 और अन्य हानिकारक गैसों के स्तर में वृद्धि हुई थी। यह परिवार के सदस्यों की स्वास्थ्य स्थिति की रक्षा करने और एलपीजी गैस के रिसाव से होने वाले खतरों को रोकने के लिए था। आइए शुरू करते हैं।

चरण 1: भागों को इकट्ठा करो !!!!

इन भागों को इकट्ठा करो: मुख्य भाग1. Arduino Uno.2। 16x2 एलसीडी डिस्प्ले.3. एमक्यू2.4। एमक्यू135.5. RELAY 12v (आपके एग्जॉस्ट फैन के विनिर्देशों के अनुसार वर्तमान रेटिंग)।6. 12 वोल्ट बिजली की आपूर्ति (रिले मॉड्यूल के लिए)। सामान्य भाग1। पुरुष और महिला शीर्षलेख।२। डॉट पीसीबी.३. बजर.4. एल ई डी.5. प्रतिरोधी (आर 1 = 220, आर 2, आर 3 = 1 के) 6। एनपीएन ट्रांजिस्टर। (2n3904)7। संलग्नक बॉक्स8. कुछ तार.9. डीसी जैक।चलो करते हैं !!!!!।

चरण 2: एमक्यू गैस सेंसर में गहराई से।

आइए एमक्यू सीरीज गैस सेंसर के बारे में जानते हैं। एमक्यू सीरीज गैस सेंसर में 6 पिन होते हैं, जिनमें से 2 हीटर होते हैं और उनमें से 4 सेंसर पिन होते हैं, जिनका प्रतिरोध उनकी संवेदनशील परत के अनुसार विभिन्न गैसों की एकाग्रता पर निर्भर करता है।.हीटर पिन H1, H2 5 वोल्ट और जमीन से जुड़े होते हैं (ध्रुवता मायने नहीं रखती)। सेंसर पिन A1, A2 और B1, B2 किसी एक का उपयोग करें A या B। (योजनाबद्ध में दोनों का उपयोग किया जाता है, इसकी आवश्यकता नहीं है) A1(या B1) को 5 वोल्ट से और A2 (या B2) को RL (जो जमीन से जुड़ा है) से कनेक्ट करें। A2 (या B2) एनालॉग आउटपुट है जिसे Arduino के एनालॉग इनपुट से जोड़ा जाना चाहिए। सेंसर पिन का प्रतिरोध गैसों की सांद्रता में परिवर्तन के साथ बदलता रहता है, आरएल में वोल्टेज बदल जाता है जो कि आर्डिनो के लिए एनालॉग इनपुट है। डेटाशीट में दिए गए सेंसर के ग्राफ का विश्लेषण करके हम उस एनालॉग रीडिंग को गैसों की सांद्रता में बदल सकते हैं।. स्थिर रीडिंग प्राप्त करने के लिए इन सेंसर को 24 घंटे से 48 घंटे तक गर्म करने की आवश्यकता होती है। (हीटिंग समय को डेटाशीट में प्री-हीट टाइम के रूप में दिखाया गया है) सटीकता उचित अंशांकन के बिना प्राप्त नहीं की जा सकती है, लेकिन हमारे आवेदन के लिए इसकी आवश्यकता नहीं है.इन डेटाशीट पर एक नज़र डालें। उपरोक्त योजनाबद्ध R6 MQ2 के लिए RL है। MQ2 की डेटाशीट RL को 5K ओम और 47K ओम के बीच होने का सुझाव देती है। यह गैसों के प्रति संवेदनशील है जैसे: LPG, प्रोपेन, CO, H2, CH4, शराब। यहाँ, इसका पता लगाने के लिए उपयोग किया जाएगा एलपीजी। कोई अन्य एमक्यू सेंसर जो एलपीजी के प्रति संवेदनशील है, का उपयोग किया जा सकता है जैसे: एमक्यू5 या एमक्यू6। MQ135: उपरोक्त योजनाबद्ध R4 के अनुसार MQ135 के लिए RL है। डेटाशीट से पता चलता है कि RL 10K ओम और 47K ओम के बीच है। यह गैसों के प्रति संवेदनशील है जैसे: CO2, NH3, बेंजीन, धुआं आदि, यहाँ, इसका पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है CO2 सांद्रता।

चरण 3: बनाना और गणना करना।

अपने सर्किट को योजनाबद्ध के अनुसार बनाएं। मेरे सर्किट में आप गैस सेंसर के मॉड्यूल देख सकते हैं। मैंने उनके सर्किटरी को उपरोक्त योजनाबद्ध में संशोधित किया। पूर्व गर्मी के समय के अनुसार सेंसर को 24 घंटे से 48 घंटे तक गर्म करने के लिए छोड़ दें। जबकि उस समय CO2 के लिए समीकरण प्राप्त करने के लिए MQ135 के ग्राफ का विश्लेषण करते हैं। ग्राफ को देखकर हम कह सकते हैं कि मैं लॉग-लॉग ग्राफ है। ऐसे ग्राफ के लिए ग्राफ के समीकरण द्वारा दिया गया है: लॉग (वाई) = एम *log(x)+cजहाँ, x ppm मान है y, रु/रोम का अनुपात है। Y1) / log(X2-X1)m=log(Y2/Y1) / log(X2/X1) CO2 लाइन पर बिंदुओं को लेकर लाइन का औसत ढलान -0.370955166 है। "c" Y- इंटरसेप्ट खोजने के लिए:c= log(Y)-m*log(x) समीकरण में m मान को ध्यान में रखते हुए और ग्राफ से X और Y मान लेते हुए। हमें औसत c 0.7597917824 के बराबर मिलता है। समीकरण है:log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + clog(ppm) = [log(Rs/Ro) - c] / mppm = 10^{[log(Rs/Ro) - c] / m}R0 की गणना: हम जानते हैं कि, VRL = वी * आरएल / आरटी। जहां, वीआरएल प्रतिरोधी में वोल्टेज ड्रॉप है आरएलवी लागू वोल्टेज है। आरएल प्रतिरोधी है (आरेख देखें)। आरटी कुल प्रतिरोध है। हमारे मामले में, वीआरएल = आरएल = एनालॉग में वोल्टेज आर्डिनो का पढ़ना*(5/1023)।V =5 वोल्ट्सआरटी =रु (रुपये के बारे में जानने के लिए डेटाशीट देखें)। VRL)-RLहम जानते हैं कि, वर्तमान में वातावरण में CO2 की सांद्रता 400 पीपीएम है। इसलिए समीकरण लॉग (Rs/Ro) = m * log(ppm) + cwe का उपयोग करके Rs/Ro = 10^{[-0.370955166* प्राप्त करें। log(400)] + 0.7597917824}Rs/Ro = 0.6230805382. जो Ro=Rs/0.6230805382 देता है। "Ro प्राप्त करने के लिए" कोड का उपयोग करें और V2 (ताज़ी हवा में) के मान को भी नोट करें और इसके मूल्य को भी नोट करें। R0. I ने इस तरह से प्रोग्राम किया कि Ro, V1 और V2 सीरियल मॉनिटर और LCD दोनों पर प्रदर्शित होते हैं। (क्योंकि मैं अपने पीसी को तब तक चालू नहीं रखना चाहता जब तक कि रीडिंग स्थिर न हो जाए)।

चरण 4: कोड ……

यहाँ GitHub से कोड डाउनलोड करने का लिंक दिया गया है।https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

कार्यक्रम बहुत सरल है और इसे आसानी से समझा जा सकता है। "to_get_R0" कोड में। मैंने MQ135 एनालॉग आउटपुट को sensorValue के रूप में वर्णित किया है। RS_CO2 400 ppm CO2 में MQ135 का RS है जो वायुमंडल में CO2 की वर्तमान सांद्रता है। R0 की गणना पिछले चरण में प्राप्त सूत्र का उपयोग करके की जाती है। सेंसर 1_वोल्ट का रूपांतरण है MQ135 का वोल्टेज में एनालॉग आउटपुट। सेंसर 2_वोल्ट, MQ2 के एनालॉग आउटपुट का वोल्टेज में रूपांतरण है। ये एलसीडी और सीरियल मॉनिटर दोनों पर प्रदर्शित होते हैं। कोड में "AIR_MONITOR" एलसीडी लाइब्रेरी जोड़ने के बाद। हम कनेक्शन को परिभाषित करके शुरू करते हैं बजर, एलईडी, MQ2, MQ135, रिले। सेटअप में अगला, हम परिभाषित करते हैं कि क्या जुड़े हुए घटक इनपुट या आउटपुट हैं और इसमें भी राज्य (यानी, उच्च या निम्न) हैं। फिर हम एलसीडी डिस्प्ले शुरू करते हैं और इसे "Arduino Uno" के रूप में प्रदर्शित करने के लिए बनाते हैं। एयर मॉनिटर शील्ड" बजर और एलईडी की बीप के साथ 750 मिली सेकंड के लिए। फिर हम सभी आउटपुट स्टेट्स को कम पर सेट करते हैं। लूप में हम पहले उन सभी शब्दों को परिभाषित करते हैं जिनका उपयोग हम गणना के लिए सूत्र में करते हैं जो मैंने पिछले चरण में कहा था। फिर हम उन सूत्रों को पीपीएम में CO2 की एकाग्रता प्राप्त करने के लिए लागू करते हैं। इस खंड में अपने R0 मान को परिभाषित करें। (जो मैंने नोट करने के लिए कहा था) पिछले कोड को चलाते समय नीचे। तब हम LCD में CO2 की सांद्रता प्रदर्शित करते हैं। "if" फ़ंक्शन का उपयोग करके हम ppm मान के लिए थ्रेशोल्ड सीमा का उपयोग करते हैं जिसे मैंने 600 ppm के रूप में उपयोग किया है। और MQ2 वोल्टेज के लिए भी हम उपयोग करते हैं "अगर" इसके लिए थ्रेशोल्ड सीमा निर्धारित करने के लिए कार्य करता है। हम बजर, एलईडी, रिले को 2 सेकंड के लिए उच्च जाने के लिए बनाते हैं जब यदि फ़ंक्शन संतुष्ट होता है तो विज्ञापन भी एलसीडी को एलपीजी प्रदर्शित करने के लिए बनाता है जब एमक्यू 2 का वोल्टेज थ्रेसहोल्ड से अधिक होता है सीमा MQ2 के वोल्टेज के लिए अपनी थ्रेशोल्ड सीमा को परिभाषित करें जिसे आपने पिछले कोड के दौरान V2 के रूप में नोट किया था। (इसे उस मान से थोड़ा अधिक सेट करें)। इसके बाद हम "अन्य" फ़ंक्शन को परिभाषित करेंगे और लूप को 1 सेकंड के लिए विलंबित करेंगे। उपयोग करने के बजाय Delay to यदि फ़ंक्शन में 2 सेकंड के लिए आउटपुट उच्च सेट करें तो एक साधारण टाइमर का उपयोग करना अच्छा है। यदि कोई कोड में टाइमर में देरी को संशोधित कर सकता है, तो आपका हमेशा स्वागत है और मुझे टिप्पणी अनुभाग में बताएं।

चरण 5: यह काम करता है !!!!!!

यह दिखाने के लिए वीडियो है कि यह काम कर रहा है।

क्षमा करें मैं वीडियो में रिले नहीं दिखा सका।

आप देख सकते हैं कि CO2 की सांद्रता पागलपन से बढ़ जाती है क्योंकि लाइटर से निकलने वाली गैसें MQ135 पर भी प्रभाव डालती हैं जो अन्य गैसों के प्रति भी संवेदनशील होती है लेकिन चिंता न करें यह कुछ सेकंड के बाद सामान्य हो जाएगी।