Có một số mô-đun cảm biến điện tử rất thú vị cho các dự án DIY của bạn, từ những thiết bị có thể đo bức xạ, đến một số thiết bị để đo chất lượng không khí và thậm chí cả máy dò khí. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào một thành phần được sử dụng để đo chất lượng không khí, và tìm hiểu xem không khí ở môi trường xung quanh bạn có khá trong lành hay có mức độ ô nhiễm cao ở bất kỳ hình thức nào hay không.
Các loại phần tử này được sử dụng bởi một số hệ thống lọc không khí để biết khi nào chúng nên được tự động kích hoạt để lọc không khí, hoặc trong nhiều ứng dụng khác để đo ô nhiễm ở các thành phố, v.v. Tại đây, bạn có thể tìm hiểu thiết bị này là gì, cách sử dụng và cách tích hợp thiết bị này với bảng arduino của bạn.
Cảm biến đo chất lượng không khí và CO2
Có một số loại máy dò khí hoặc cảm biến để đo chất lượng không khí. Một trong những thiết bị có giá cả phải chăng và phổ biến nhất là CCS811, có thể được tích hợp sẵn thành các mô-đun để dễ dàng sử dụng với Arduino. Nhờ thiết bị này, có thể đo chất lượng không khí trong nhà, và biết liệu nó có chất lượng tốt hay không hoặc nó có bị ô nhiễm quá nhiều với carbon dioxide hoặc CO2, carbon monoxide hoặc CO, cũng như các hợp chất dễ bay hơi hoặc VOC hay không. như etanol, amin hoặc hydrocacbon thơm.
Tất cả là nhờ một chút thiết bị đa khí. Phạm vi đo cho các hạt có thể từ 400 đến 8192 ppm (phần triệu đối với CO2 hoặc 0 đến 1187 ppb (phần tỷ) đối với hợp chất VOC. Tuy nhiên, bạn nên biết chi tiết về kiểu máy cụ thể của cảm biến mà bạn đã mua sử dụng biểu dữ liệu do nhà sản xuất cung cấp.
Cũng như các cảm biến hóa học khác, trong trường hợp này cần phải gia nhiệt sơ bộ. Nói cách khác, nó phải được đưa vào hoạt động ít nhất 20 phút (hoặc tối đa 48 giờ nếu địa điểm được thay đổi) trước đó để các kết quả đọc là thật và Các phép đo ổn định. Nếu không, các phép đo đầu tiên có thể khá sai.
Các mô-đun không chỉ bao gồm CCS811, chúng cũng tích hợp một bộ chuyển đổi ADC, một bộ xử lý bên trong để thực hiện các tính toán và các phần tử giao tiếp để truyền qua bus I2C và các bảng như Arduino có thể thông dịch chúng hoặc thực hiện một số hoạt động khi thu được các giá trị nhất định.
Cũng cần biết sơ đồ chân của mô-đun này, ngoài điện áp cung cấp nằm trong khoảng từ 1.8 đến 3.3v, mặc dù một số mô-đun có thể triển khai bộ điều hợp để bạn có thể kết nối chúng với đầu ra 5V của Arduino. Ngoài ra, cũng rất thuận tiện cho bạn khi biết rằng bạn có 5 chế độ đo:
- đo lường liên tục
- Đo lường sau mỗi 0.250 giây
- Đo lường sau mỗi 1 giây
- Đo lường sau mỗi 10 giây
- Đo lường sau mỗi 60 giây
Anh điều chỉnh nó theo nhu cầu của bạn. Hãy nhớ rằng chế độ đo liên tục là chế độ tiêu thụ nhiều nhất, trong khi chế độ tần số thấp hơn tiêu thụ ít hơn, trong đó chế độ đo 60s là chế độ tiết kiệm nhất. Vì vậy, nếu nó sẽ được sử dụng bằng nguồn pin, có thể bạn sẽ cần đặt chế độ thành 10 hoặc 60 để nó không hết nhanh.
Về những cái ghim:
- VDC: cung cấp
- GND: mặt đất
- I2C: giao tiếp
- SCL
- SDA
- WAK (WakeUp): để đánh thức mô-đun khi được kết nối với GND
- RST: đặt lại nếu kết nối với GND
- INT: được sử dụng trong một số chế độ để phát hiện xem cảm biến có phát hiện mới hoặc vượt quá các ngưỡng nhất định hay không
Mua ở đâu
Nếu bạn muốn có được một mô-đun đo chất lượng không khí tương thích với Arduino và giá thành rẻ, bạn có thể tìm thấy nó ở một số cửa hàng dành riêng cho đồ điện tử hoặc trên các nền tảng lớn như Amazon. Dưới đây là một số khuyến nghị mua hàng:
Cách tích hợp cảm biến để đo chất lượng không khí với Arduino
Bây giờ cho tích hợp mô-đun để đo chất lượng không khí với bo mạch của bạn Arduino UNO và bắt đầu thử nghiệm với nó, bạn có thể bắt đầu bằng cách kết nối nó như sau:
- VCC có thể được kết nối với 5V của Arduino. * Nếu nó chấp nhận điện áp đó, nếu nó cần một điện áp thấp hơn, bạn nên sử dụng đúng để không làm hỏng nó. Nếu không, bạn có thể sử dụng Arduino 3v3.
- GND chuyển sang GND.
- SCL là kết nối đầu vào tương tự, ví dụ A5.
- SDA sẽ chuyển đến một kết nối đầu vào tương tự khác, chẳng hạn như A4.
- WAK trong ví dụ này cũng sẽ chuyển đến GND.
- Những người khác không cần thiết cho ví dụ này.
Khi đến mã cho Arduino IDE, bạn có thể sử dụng thư viện CCS811 do Adafruit phát triển bạn có thể tải xuống và cài đặt từ đây trong IDE Arduino của bạn và với mã sau, bạn có thể thực hiện lần đọc đầu tiên với cảm biến để đo chất lượng không khí:
#include "Adafruit_CCS811.h"
Adafruit_CCS811 ccs;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("CCS811 test");
if(!ccs.begin()){
Serial.println("¡Fallo al iniciar el sensor! Por favor, revisa las conexiones.");
while(1);
}
//Espera a que el sensor esté listo.
while(!ccs.available());
}
void loop() {
if(ccs.available()){
if(!ccs.readData()){
Serial.println(ccs.calculateTemperature(););
Serial.print("ºC, CO2: ");
Serial.print(ccs.geteCO2());
Serial.print("ppm, TVOC: ");
Serial.println(ccs.getTVOC());
}
else{
Serial.println("¡ERROR!");
while(1);
}
}
delay(500);
}