AirCitizen - Абанын сапатын көзөмөлдөө: 11 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Салам баарына

Бүгүн биз сизге долбоорубузду кантип кайра чыгарууну үйрөтөбүз: AirCitizen by the AirCitizenPolytech Team!

--

"OpenAir / Сиздин абаңыз кандай?" Долбоорлор, AirCitizen долбоору жарандарга төмөнкүлөрдү сунуштоо менен, алардын айлана -чөйрөсүнүн, айрыкча, дем алып жаткан абасынын сапатын жигердүү баалоого мүмкүнчүлүк берүү максатын көздөйт.

Build

"Fablabs" (санариптик өндүрүш лабораториялары) боюнча ар кандай арзан датчиктерди (мисалы, температура, нымдуулук, басым, NOx газы, озон же PM10 жана PM2.5 бөлүкчөлөрү) бириктирген айлана-чөйрөнү өлчөөчү көчмө станцияларды ишке ашырыңыз.

Ченөө

Курчап турган чөйрөнүн өзгөрмөлөрүнүн мейкиндиктик өзгөрмөлүүлүгүн баса белгилөө үчүн жеринде өлчөөлөрдү жасаңыз: бир жагынан географ-климатологдордун колдоосу менен саякаттоо кампанияларында, экинчиден, экологиялык контексттердин ар түрдүүлүгүн көрсөтүүчү ар кандай жерлерде.

Бөлүшүү

Бул ченемдерди экологиялык маалымат базасында бөлүшүү менен билимди өркүндөтүүгө салым кошуңуз жана ошону менен абанын булганышынын онлайн картасын түзүңүз.

--

Концепция - бул айлана -чөйрөнүн маалыматын чогултуп, аларды SigFox тармагы менен тактасына жөнөтө турган автономдуу станция түзүү.

Ошентип, бир жагынан, биз сизге аппараттык жабдыкты кантип жасоону, экинчи жагынан программалык бөлүктү кантип жасоону көрсөтөбүз.

1 -кадам: Аппараттык

Бул жерде биз станцияны долбоорлоо үчүн колдонууну чечтик:

-STM32 NUCLEO -F303K8 -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

-HPMA115S0 -XXX (Бөлүкчөлөр сенсор PM2.5 & PM10) -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- SHT11 же SHT10 же STH15 же DHT11 (Температура жана Салыштырмалуу Нымдуулук) -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- MICS2714 (NO2 сенсор, Азот диоксиди сенсор) -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- Күн панели x2 (2W) -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- Батарея LiPo 3, 7 V 1050 мАч -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- Regulator LiPo Rider Pro (106990008) -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- BreakOut SigFox BRKWS01 + 1 лицензиясы -> Көбүрөөк маалымат алуу үчүн

- 7 резистор (86, 6; 820; 1K; 1K; 4, 7K; 10K; 20K)

- 1 конденсатор (100nF)

- 1 транзистор (2N222).

! ! ! HPMA жана SHT11 ортосундагы тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн, stm32 nucleo тактасындагы SB16 жана SB18 алып салуу керек!

Негизи, компоненттерди кантип туташтыруу керек:

1. Күн панелдерин параллелдүү түрдө ширеткиле.
2. Аларды LiPo Rider Pro менен туташтырыңыз жана батареяны LiPo Rider Pro менен туташтырыңыз.
3. Жогорудагы сүрөттө болгондой эле, бардык элементтерди STM32ге туташтырыңыз. Бир гана температура жана нымдуулук сенсорун туташтырыңыз 2 эмес! Резисторлорду, конденсаторлорду жана транзисторду унутпаңыз.
4. Акырында, STM32ди LiPo Rider Proго USB кабели менен туташтырыңыз.

Кийинки кадам бул зымдуу альтернатива.

2 -кадам: Аппараттык - ПХБ

Биз Autodesk Eagle принтерин (ПХБ) долбоорлоодо колдонууну чечтик.

Сиз DHT же SHT туташууну тандай аласыз, эгер керек болсо сенсорду өзгөртүү үчүн бул 2 сенсор үчүн эки манжа изинин дизайнын тандап алдык.

Тиркемеде, сиз Eagle концепциясын жүктөп алсаңыз болот, андыктан аны оңой эле жасай аласыз.

Биз түзмөктү камсыз кылуу үчүн stm32дин 5V пинин колдонобуз. Бул конфигурацияда stm32 өзөгү гана иштейт.

Ошентип, биз аз уктоочу токту камсыз кылган MCUдун терең уйку режимин колдоно алабыз. Күтүү абалында, бүт уктоо агымы XXµAдан төмөн түшөт.

3 -кадам: LPWAN протоколу: Sigfox байланыш

Sigfox - бул француз телеком фирмасы - SIGFOX тарабынан түзүлгөн LPWAN протоколу

Бул алыскы түзмөктөргө өтө тар диапазондогу (UNB) технологиясын колдонуп туташууга мүмкүнчүлүк берет. Булардын көбү аз көлөмдөгү маалыматтарды өткөрүп берүү үчүн өткөрмө жөндөмдүүлүгүн гана талап кылат. Тармактар бир билдирүүгө болжол менен 12 байт жана ошол эле учурда бир аппаратка 140 билдирүүдөн ашпоого тийиш.

Көптөгөн IOT тиркемелери үчүн, салттуу уюлдук телефон системалары өтө эле аз иштөө үчүн өтө татаал жана көптөгөн чакан арзан түйүндөр үчүн өтө кымбат … SIGFOX тармагы жана технологиясы арзан баада машинаны иштетүүгө багытталган. кенен аймакты камтуу талап кылынган колдонуу аймактары.

AirCitizen үчүн табылган маалыматтын форматы жөнөкөй жана сенсорлордон табылган маалыматтарды IOT платформабызга - ThingSpeakке которуу үчүн Sigfoxту колдонуу үчүн туура болгон маалыматтын көлөмү.

Биз Sigfoxтун колдонулушун кийинки кадамдарда киргизебиз.

4 -кадам: Программаны конфигурациялоо

Биздин схеманы ишке ашыргандан кийин, STM32 F303K8 микроконтроллерибизди өнүктүрүүгө өтөлү.

Жөнөкөйлүк үчүн, Arduinoдо программалоону тандай аласыз.

1 -кадам: Эгерде сиз азырынча Arduino IDE орното элек болсоңуз, анда аны бул шилтемеден жүктөп алып, орнотуңуз. Туура иштетүү тутумуңузду тандап алыңыз.

Шилтеме: Arduino жүктөп алыңыз

2 -кадам: Arduino IDE орнотулгандан кийин STM32 тактасына керектүү пакеттерди ачып, жүктөп алыңыз. Бул File -> Preferences тандап жасалышы мүмкүн.

3 -кадам: Тандоолорду чыкылдатуу, төмөндө көрсөтүлгөн диалог кутучасын ачат. Кошумча такталар менеджери URL текст кутучасына төмөнкү шилтемени чаптаңыз:

github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/ra…

жана OK басыңыз.

4 -кадам: Эми Курал -> Такта -> Такта менеджерине өтүңүз. Бул такталар менеджеринин диалог кутучасын ачат, "STM32 ядролорун" издейт жана пайда болгон пакетти орнотот (STMicrolectronics пакети).

5 -кадам: Пакеттен кийин орнотуу аяктады. Куралдарга барып, "Nucleo-32 сериясын" табуу үчүн ылдый сыдырыңыз. Андан кийин, варианттын "Nucleo F303K8" экендигине ынануу керек жана жүктөө ыкмасын "STLink" кылып өзгөртүү.

6 -кадам: Эми, тактаңызды компьютерге туташтырыңыз жана аппараттын менеджери аркылуу кайсы порт портуна туташканын текшериңиз. Андан кийин, ошол эле порт номерин Tools-> Port-тан тандаңыз.

Сиз азыр STM32 F303K8ди Arduino менен программалоого даярсыз!

5 -кадам: STM32 программаңыз

Конфигурация бүткөндөн кийин, микро контроллериңизди маалыматтарды чогултуу жана жөнөтүү үчүн программалашыңыз керек.

1 -кадам: Коддун "Аныктоо" бөлүгүндө I/O таасирин текшерүү жана убакыт белгисин өлчөө.

2 -кадам: Жогорудагы кодду stm32ге жүктөңүз, сериялык мониторду ачыңыз жана түзмөктү баштапкы абалга келтириңиз. "AT" буйругу экранда пайда болушу керек, эгер болбосо, I/O декларациясын текшериңиз.

Тиркемеде француз мыйзамдарынын стандарттары менен таанышып, маалыматыңыздын тууралыгы жөнүндө түшүнүккө ээ боло аласыз.

Башкаруу тактасынын конфигурациясына өтөлү.

6 -кадам: ThingSpeak - 1

Маалыматтарды биздин станциядан ThingSpeak платформасына кантип багыттоону конфигурациялоонун алдында, ThingSpeak эсебин түзүшүңүз керек.

Катталуу: ThingSpeak веб -сайты

1 -кадам: Азыр "Жаңы Каналга" чыкылдатыңыз. Бул форма ачат. Атын жана сүрөттөмөсүн киргизиңиз (эгер керек болсо).

5 талаа түзүү:

• 1 -талаа: pm2, 5
• 2 -талаа: кечки 10
• 3 -талаа: температура
• 4 -талаа: нымдуулук
• 5 -талаа: NO2

Бул наамдар биздин диаграммаларыбыздын аталыштары болбойт.

Эгер сизге мисал керек болсо, жогорудагы сүрөттү караңыз.

Көбүрөөк талааларды толтуруунун кажети жок, бирок бир жерге кирсеңиз кызыктуу болот.

Ылдый жылдырып, "Каналды сактоо".

2 -кадам: AirCitizen Station каналы.

Эми сиз 5 диаграммасы бар баракты көрө аласыз. Карандаш белгисин басуу менен сиз графиктин касиеттерин өзгөртө аласыз.

Жыйынтык жогорудагы экинчи сүрөт.

Бул кадамда ал графалар купуя. Маалыматтар алынгандан кийин аларды жалпыга ачык кыла аласыз.

3 -кадам: Графтарыңыздын конфигурациясынан кийин. "API ачкычтары" өтмөгүнө өтүңүз. API өтүнүч бөлүгүн жана тагыраагы биринчи талааны караңыз, "Канал түрмөгүн жаңыртуу". API KEY -ге көңүл буруңуз.

Сизде мындай нерсе болот:

Get

Эми сиз кийинки бөлүмгө өтө аласыз.

7 -кадам: Sigfox модулу менен ThingSpeak платформасынын ортосундагы байланыш

Маалымат үчүн, Sigfox модулунун ар бир картасында картка жазылган уникалдуу номер жана PAC номери бар экенин эске алыңыз.

ThingSpeak боюнча маалыматтарды алуу үчүн, аларды кайра багыттоо керек.

Маалыматтар станциядан Sigfoxтун арткы бетине өтөт жана ThingSpeak серверине багытталат.

Түшүндүрүү үчүн жогорудагы биринчи сүрөттү караңыз.

1 -кадам: Интернетте көптөгөн окуу куралдары болгондуктан, биз Sigfoxко кантип катталууну түшүндүрбөйбүз.

Sigfox Backendге өтүңүз.

"Аспаптын түрүн" чыкылдатыңыз, андан кийин комплектин линиясын чыкылдатыңыз жана "Түзөтүүнү" тандаңыз.

Эми, "Чалуулар" бөлүмүнө кирип, "Жаңы", "Ыңгайлаштырылган кайра чалуу" дегенди басыңыз.

2-кадам:

Сиз конфигурация барагында болушуңуз керек:

Түрү: DATA жана UPLINK

Канал: URL

Кайталанма жөнөтүү: жок

Ыңгайлаштырылган жүктөө конфигурациясы: Маалымат булагын орнотуңуз жана маалымат формасын чечиңиз. Сиз мындай жазышыңыз керек:

VarName:: Түрү: NumberOfBits

Бул учурда бизде pm25, pm10, температура, нымдуулук жана NO2 деген 5 баалуулуктар бар.

pm25:: int: 16 pm10:: int: 16 температура:: int: 8 нымдуулук:: uint: 8 NO2:: uint: 8

Url үлгүсү: Бул синтаксис. Мурда табылган API ачкычын колдонуңуз жана "api_key =" кийин киргизиңиз

api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXXXXXX&field1={customData#pm25}&field2={customData#pm10}&field3={customData#temperature}&field4={customData#humidityNata

HTTP ыкмасын колдонуңуз: Get

SNI жөнөтүү: ON

Аталыштар: Жок

Азыр чыкылдатыңыз "Ok".

ThingSpeak APIге кайра чалууңуз азыр конфигурацияланган! (Жогорудагы экинчи сүрөттөгү өкүлчүлүк).

8 -кадам: ThingSpeak - 2

Эми, сиз октордун минималдуу жана максималдуу маанилерин өзгөртүүгө көбүрөөк көңүл бура аласыз.

Керек болсо, графиктин жогорку оң жагындагы карандаш логотибин чыкылдатыңыз.

Типтүү баалуулуктар:

PM 2, 5 & PM 10 = ug/m^3

Температура = ° C

Нымдуулук = %

Азот диоксиди = ppm

Сизде жогорудагы эки сүрөттө окшош нерсе болушу керек.

Сиз ошондой эле "Сандык дисплей" же "Габарит" сыяктуу башка виджеттерди кошо аласыз.

Акыры, каналыңызды жалпыга ачык кылуу үчүн, "Бөлүшүү" өтмөгүнө өтүп, "Каналдын көрүнүшүн баардыгы менен бөлүшүүнү" тандаңыз.

9 -кадам: Бонус - ThingTweet жана React

Кошумча: Эгер шарт аткарылса, твит!

1 -кадам: Twitter эсебин түзүңүз же жеке твиттер каттоо эсебиңизди колдонуңуз.

Катталуу - Twitter

2 -кадам: Thingspeakте "Колдонмолорго" кирип, "ThingTweet" дегенди басыңыз.

"Twitter аккаунтун байланыштыруу" баскычын басып, Twitter аккаунтуңузду байланыштырыңыз.

3 -кадам: Эми кайра "Колдонмолорго" кайтыңыз, андан кийин "Реакцияны" чыкылдатыңыз.

"Жаңы реакцияны" чыкылдатуу менен жаңы реакция түзүңүз.

Мисалы:

React Name: 15 ° Cдан жогору температура

Шарттын түрү: сандык

Test Frequency: O n маалыматтарды киргизүү

Шарт, эгерде канал:

Талаа: 3 (температура)

Белги: караганда чоңураак

Мааниси: 15

Аракет: ThingTweet

Анда твитке: О! Температура 15 ° Сден жогору

Twitter эсебин колдонуу:

Жолдор: Ар бир шарт аткарылганда, аракетти аткарыңыз

Андан кийин "Реакцияны сактоо" баскычын чыкылдатыңыз.

Эгер шарт аткарылса жана башка көптөгөн шарттар PM10 деңгээлине жараша конфигурацияланса, азыр сиздин твиттериңиз.

10 -кадам: Эми кезек сизде

Акыр -аягы, сизде азыр AirCitizen станцияңызды кайра чыгаруу үчүн бардык элементтер бар!

Видео: Сиз биздин жумушубузду көрсөткөн видеону көрө аласыз.

Биздин ThingSpeak платформасы: AirCitizenPolytech станциясы

--

Көңүл бурганыңызга рахмат !

AirCitizen Polytech командасы

11 -кадам: Маалымдама жана библиография

https://www.sigfox.com/en