Станция мониторинга пылевых частиц с питанием от Arduino: 4 шага (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Вы можете довольно легко создать DIY-устройство для Интернета вещей, которое отслеживает загрязнение пыли в вашем доме, менее чем за 50 долларов и получать уведомления, когда уровень пыли становится слишком высоким, чтобы вы могли проветрить комнату, или вы можете установить его снаружи и получать уведомление, если это безопасно выходить на улицу, если вы живете в сильно загрязненном районе.

Я сделал это как школьный проект, поэтому у меня не было достаточно времени, чтобы найти службу, которая будет принимать сообщения MQTT и отправлять их вам в виде уведомлений или электронных писем.

Также обратите внимание, что постоянное питание датчика сокращает срок службы вентилятора.

Шаг 1: Необходимые детали

Что тебе понадобится

• Ардуино Уно
• Шилд Arduino Ethernet
• Лазерный датчик твердых частиц (обычно стоит 10-30 долларов на eBay / aliexpress)
• Датчик температуры и влажности DHT11 (опция)
• Макетная плата
• Соединительные кабели

Шаг 2: соберите детали

Во-первых, вам нужно подключить экран Ethernet к Arduino.

Датчик PM имеет несколько проводов, но нам нужны VCC, GND, TX, RX.

Подключите VCC и GND к + и - на макетной плате соответственно.

Arduino имеет аппаратные контакты RX и TX, но мы будем использовать программную эмуляцию контактов RX и TX на контактах 2 и 3 соответственно. Подключите RX датчика к TX Arduino и TX датчика к RX Arduino.

Если вы собираетесь использовать датчик температуры, подключите линии VCC и GND к + и - на макетной плате, а линию данных к контакту 7.

Шаг 3: Код

Вы можете установить брокер MQTT на Raspberry Pi или на компьютер, который у вас всегда есть дома, или использовать облачный сервис MQTT, например Cloud MQTT. Затем вы можете написать сценарий, который отправляет данные как HTTP на веб-перехватчик IFTT, поскольку он еще не поддерживает веб-перехватчик MQTT, и настраивает уведомления, когда уровень пыли в вашем доме становится слишком высоким.

Аэродром Ардуино

#включают

#включают

#включают

#включают

#включают

#включают

#включают

#включают

# defineDHT11_PIN7

# defineRX_PIN2

# defineTX_PIN3

IP-адрес ip (169, 169, 100, 98);

byte mac = {

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

};

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

constint mqtt_port = 11895;

constchar * mqtt_user = "jhetjewk";

constchar * mqtt_pass = "QB2p9PiMV6pn";

constchar * mqtt_client_name = "arduinoClient1"; // Клиентские подключения не могут иметь одно и то же имя подключения

EthernetClient ethClient;

Клиент PubSubClient (ethClient);

SoftwareSerial pmSerial (RX_PIN, TX_PIN);

dht DHT;

int pm1;

int pm2_5;

int pm10;

unsignedlong id;

// Файл myFile;

String s;

StaticJsonBuffer <200> jsonBuffer;

JsonObject & root = jsonBuffer.createObject ();

voidsetup () {

Serial.begin (57600);

pmSerial.begin (9600);

id = 0;

pm1 = 0;

pm2_5 = 0;

pm10 = 0;

если (Ethernet.begin (mac) == 0)

{

Serial.println («Не удалось настроить Ethernet с помощью DHCP»);

// попытка с фиксированным IP-адресом

Ethernet.begin (mac, ip);

}

client.setServer (mqtt_server, mqtt_port);

client.setCallback (обратный вызов);

задержка (2000);

Serial.println (Ethernet.localIP ());

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

Serial.print ("rc =");

Serial.print (client.state ());

Serial.print ("\ n");

}

voidloop () {

intindex = 0;

значение символа;

char previousValue;

если (! client.connected ())

{

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

Serial.println («подключен»);

}

}

while (pmSerial.available ()) {

значение = pmSerial.read ();

if ((index == 0 && value! = 0x42) || (index == 1 && value! = 0x4d)) {

Serial.println («Не удается найти заголовок данных.»);

возвращение;

}

if (index == 4 || index == 6 || index == 8 || index == 10 || index == 12 || index == 14) {

previousValue = значение;

}

elseif (index == 5) {

pm1 = 256 * предыдущее значение + значение;

корень ["pm1"] = abs (pm1);

}

elseif (index == 7) {

pm2_5 = 256 * предыдущее значение + значение;

корень ["pm2_5"] = абс (pm2_5);

}

elseif (index == 9) {

pm10 = 256 * предыдущее значение + значение;

корень ["pm10"] = abs (pm10);

}

elseif (index> 15) {

перерыв;

}

index ++;

}

а (pmSerial.available ()) pmSerial.read ();

int chk = DHT.read11 (DHT11_PIN);

if (DHT.температура == -999 || DHT.влажность == -999) {

корень ["температура"] = "Н / Д";

корень ["влажность"] = "Н / Д";

} еще {

корень ["температура"] = DHT.температура;

корень ["влажность"] = DHT.влажность;

}

sendResults ();

id ++;

задержка (5000);

}

voidsendResults () {

// публикуем в MQTT

char jsonChar [100];

root.printTo (jsonChar);

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

// отладка на серийный номер

root.printTo (серийный);

Serial.print ('\ n'); Серийный принт ('\ n');

}

// Обрабатывает сообщения, полученные по темам, на которые подписаны

voidcallback (char * topic, byte * payload, unsignedint length) {

}

просмотреть rawair_quality.ino, размещенный на ❤ на GitHub

Шаг 4: соберите коробку

Я просто использовал коробку, в которой валялся, и просверлил отверстие для датчика, из которого он мог забирать воздух, и вырезал отверстие для выхода кабелей (хотя оно было слишком большим).

Я использовал клейкие подушечки, чтобы прикрепить датчик к коробке, совместив входное отверстие датчика с просверленным отверстием на коробке.

Наконец, я подключил сетевой кабель и кабель питания.