Airduino: Мобилдик абанын сапаты монитору: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Менин долбоорума кош келиңиз, Airduino. Менин атым Роббе Бренс. Мен Бельгиянын Кортрижк шаарындагы Howest шаарында мультимедия жана коммуникация технологиясын окуп жатам. Экинчи семестрдин аягында биз IoT түзмөгүн жасашыбыз керек, бул пайдалуу нерселерди түзүү үчүн мурда алынган бардык көндүмдөрдү чогултуунун эң сонун жолу. Менин долбоорум - Airduino деп аталган мобилдик абанын сапаты монитору. Ал абада бөлүкчөлөрдүн концентрациясын өлчөйт, андан кийин AQI (Абанын сапатынын индексин) эсептейт. Бул AQI бөлүкчөлөрдүн абада өлчөнгөн концентрациясынан келип чыккан ден соолукка коркунучтарды аныктоо үчүн жана жергиликтүү өз алдынча башкаруу органдары өз жарандарын бул ден соолукка коркунучтардан коргоо үчүн көрүлүүчү чараларды аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Бул түзмөк мобилдик экенин белгилей кетүү маанилүү. Учурда бүт Европада абанын сапатын көзөмөлдөөчү миңдеген түзмөктөр бар. Продукт онлайн болгондон кийин аларды башка жакка көчүрүү мүмкүн болбогондуктан, аларда чоң терс жагы бар. Мобилдик түзмөк абанын сапатын бир нече жерде, ал тургай, көчүп жүргөндө да өлчөөгө мүмкүндүк берет (google street view стили). Ал ошондой эле, мисалы, жергиликтүү аба сапатынын кичинекей көйгөйлөрүн (начар желдетилген көчө сыяктуу) аныктоо менен башка функцияларды колдойт. Кичинекей пакетте ушунчалык чоң мааниге ээ болуу бул долбоорду кызыктуу кылат.

Мен бул долбоор үчүн Arduino MKR GSM1400 колдондум. Бул 3G уюлдук байланышты иштетүүчү u-blox модулу бар расмий Arduino тактасы. Airduino чогултулган маалыматты каалаган убакта жана каалаган жерден серверге түртө алат. Ошондой эле, GPS модулу түзмөктүн жайгашкан жерин аныктоого жана өлчөөлөрдү геолокациялоого мүмкүндүк берет.

PM (бөлүкчө заттары) концентрациясын өлчөө үчүн мен оптикалык сенсор орнотмосун колдондум. Сенсор менен жарык нуру бири -бирине бурчта отурат. Бөлүкчөлөр жарыктын алдынан өткөндө, бир аз жарык сенсорго карай чагылат. Сенсор бөлүкчө сенсорго жарыкты чагылдырганча импульсту каттайт. Эгерде аба ырааттуу ылдамдыкта кыймылдап жатса, бул импульстун узундугу бөлүкчөнүн диаметри менен эсептешүүгө мүмкүндүк берет. Мындай сенсорлор PM өлчөө үчүн абдан арзан ыкманы сунуштайт. Белгилей кетчү нерсе, мен PMдин эки башка түрүн өлчөйм; Диаметри 10 мкмден кичине болгон бөлүкчө заттары (PM10) жана диаметри 2,5 мкмден кичине (PM2, 5). Алардын айырмаланышынын себеби, бөлүкчө заттары кичирейген сайын ден соолукка коркунучтар чоңоет. Кичинекей бөлүкчөлөр өпкөгө тереңирээк кирип, көбүрөөк зыян келтириши мүмкүн. PM2, 5тин жогорку концентрациясы, демек, PM10дун жогорку деңгээлине караганда көбүрөөк же башка чараларды талап кылат.

Мен бул инструктивдүү постто бул аппаратты кантип жаратканымды этап-этабы менен көрсөтөм

1 -кадам: Бөлүктөрдү чогултуу

Биринчи кезекте, биз бул долбоорду түзүү үчүн зарыл болгон бардык бөлүктөргө ээ экенибизди текшеришибиз керек. Төмөндө мен колдонгон бардык компоненттердин тизмесин таба аласыз. Бул кадамдын астындагы бардык компоненттердин дагы деталдуу тизмесин жүктөп алсаңыз болот.

• Ардуино MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + 16GB micro sd-card
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• BD648 транзистору
• 2 x pi-fan
• 100 Ом каршылыгы
• Өтмө кабелдер

• 3.7V адафрут заряддалуучу Li-Po батареясы

• Dipole GSM антеннасы
• Пассивдүү GPS антеннасы

Жалпысынан бул бөлүктөргө 250 евронун тегерегинде короттум. Албетте, бул эң арзан долбоор эмес.

2 -кадам: Районду түзүү

Мен бүркүттө бул проект үчүн ПХБ (басылган плата) иштеп чыктым. Бул кадамдын астындагы kerber файлдарын (PCB кура турган машинага көрсөтмөлөрдү берген файлдарды) жүктөп алсаңыз болот. Сиз бул файлдарды PCB өндүрүүчүсүнө жөнөтө аласыз. Мен JLCPCB сунуштайм. Тактаңызды алганыңызда, жогоруда көрсөтүлгөн электр схемасын колдонуу менен компоненттерди оңой эле ширете аласыз.

3 -кадам: Маалыматтар базасын импорттоо

Эми биз өлчөнгөн маалыматты сактай турган sql маалымат базасын түзүүнүн убактысы келди.

Мен бул кадамдын астына sql таштандысын кошом. Сиз Raspberry piге mysql орнотуп, анан таштандыларды импорттоого туура келет. Бул сиз үчүн маалымат базасын, колдонуучуларды жана таблицаларды түзөт.

Сиз муну mysql кардарын колдонуп жасай аласыз. Мен MYSQL Workbenchти абдан сунуштайм. Шилтеме mysql орнотууга жана sql таштандысын импорттоого жардам берет.

4 -кадам: Кодду орнотуу

Сиз менин githubдан кодду таба аласыз же бул кадамга тиркелген файлды жүктөп алсаңыз болот.

Сизге керек болот:

малина пи -ге apache орнотуп, алдыңкы файлдарды тамыр папкасына салыңыз. Андан кийин интерфейс жергиликтүү тармагыңызга жеткиликтүү болот

• Арткы колдонмого импорттолгон бардык python пакеттерин орнотуңуз. Сиз анда негизги питон котормочуңуз же виртуалдык код менен иштей аласыз.
• Ардуино арткы бет менен байланыша алышы үчүн, малина пиңиздин 5000 портун алдыга жылдырыңыз.
• Arduino кодун arduinoго жүктөңүз. SIM картаңыздын Ip даректерин жана тармак операторунун маалыматын өзгөрткөнүңүздү текшериңиз.

5 -кадам: Ишти куруу

Бул учурда, эң негизгиси, ал түзмөк аркылуу жакшы аба агымын камсыздайт. Бул, албетте, түзмөктө жасалган өлчөөлөр түзмөктүн сыртындагы абаны чагылдырышы үчүн керек. Түзмөк сыртта колдонулууга арналгандыктан, жамгырга да каршы болушу керек.

Бул үчүн мен корпустун түбүндө аба тешиктерин жасадым. Аба тешиктери да электроникадан башка бөлүмдө бөлүнгөн. Бул электроникага жетүү үчүн сууну өйдө көтөрүүгө мажбур кылат. Мен резина менен arduinos USB портунун тешиктерин коргом. Ошентип, алар колдонулбай калганда мөөр басып калат.