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基于温湿度传感器的空气传感器——空中冲浪者

发布时间:2021-12-19
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基于温湿度传感器的空气传感器——空中冲浪者

发布时间:2021-12-19
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”空中冲浪者“是我这个传感器的名字,它是一种测量二氧化碳水平、室内外温度和湿度的设备。

作为一名土木工程师,我非常清楚通风系统在家里应该如何工作。因此,为了测量我公寓的空气质量,我购买了一台二氧化碳监测器,我非常喜欢它,因为它不仅可以显示二氧化碳水平,还可以显示室温。

然而,这对我来说还不够。我想测量更多的参数,所以我正在寻找合适的设备。我发现有些贵得离谱,所以我决定自己做。

那时我已经有为泵站编程 arduino 控制器的经验,电磁阀控制不同的管道分支。

我在纸上做了一个项目,然后订购了必要的工具和传感器。

根据
我希望它有一个最小 10 英寸的大屏幕,但它会很快清空我的口袋。我决定现实一点,选择了带有 tft 3.2 420x380 显示屏的 Arduino Mega 2560 R3。这种设置需要最少的接线,因为显示器直接连接到 arduino 板。

不幸的是,我从速卖通订购的显示器太便宜了,效果不佳。有白色的小点随着时间和倒色出现。我尝试了不同的库和不同的控制器,但没有帮助。所以我在代码中调整了颜色,并在中午 12 点和凌晨 12 点添加了屏幕刷新。

传感器
该项目最昂贵的部分是 mh-z19 二氧化碳传感器。它在其他 CO2 传感器中相对便宜,同时提供可靠的测量和自动校准功能。

虽然其他模块相对容易安装,但该传感器的数据表中没有太多信息,因此我在论坛上查找代码并将所有信息组合在一起。结果,现在一切都完美无缺,甚至比以前的传感器更好。

然而,它需要 24 小时进行自我校准,所以最初它的读数不一致。自动校准很简单。当我离开我的公寓时,没有人消耗氧气,所以二氧化碳水平下降到室外水平,即 400 ppm。如果读数低于此数字传感器校准。

它可以通过UART和PWM进行通信。我选择第一个是因为我认为它更可靠。

然后我使用 SI7021 温度和湿度传感器进行室内监控,该传感器使用 I2C 协议并连接到 SDA 和 SCL 引脚。不贵,工业精度高。我喜欢它,因为我根本没有遇到任何麻烦。

对于室外温度,我使用封装在不锈钢胶囊中的 ds18b20。廉价而准确的读数。但是,它需要 4,7k 欧姆电阻,所以不要忘记它。通信是通过 1-wire 进行的。

然后是 3 个 LED 显示 CO2 水平。400-800ppm 为绿色 LED,800-1200ppm 为橙色 LED,1200ppm 及以上为红色 LED。

此外,还有 3 个带 LED 的不锈钢按钮。左边的是小时调整。中间一个是分钟,右边一个是文本颜色变化。

此外,我连接了一个光敏电阻来调节 LED 的亮度。我不想让它们在晚上太亮。

电源
对于电源,我在底部钻了一个孔并在那里放置了一个 DC 连接器:

问题是我没有任何合适的电源。我只有 19v 和 15v 电源适配器,而 Arduino 的推荐电压是 7-12v。但是,我有一堆 LM2696 DC-DC 可调稳压器。

我把它放在盒子里面并调整到 7 伏。我发现我的 Arduino 在 12 伏以下很快升温,所以我选择了推荐的最小值。因此,现在它可以由各种电源供电。

对于室外温度传感器,我使用了飞行员连接器和电话线。

盒子
这对我来说是主要问题,因为我没有 3D 打印机。起初我试图用聚合物粘土制作它,但它没有很好地保持它的形状。另外,我在烤箱里烧了它。

第二次尝试是使用 6 毫米胶合板。大部分都很好,但很难切割。我不得不使用电锯和dremel工具。

最后一个也是最成功的一个来自 3 毫米胶合板,我可以在没有电气设备的情况下切割,只使用开箱刀和一些砂纸。用丙烯酸漆覆盖它,结果,它看起来好多了。

所需材料

  • Arduino Mega 2560 R3
  • 显示 TFT 3.2 480x320
  • RTC DS1307 模块
  • CO2 mh-z19 传感器
  • 温湿度传感器 Si7021
  • 胶囊中的温度传感器 DS18b20
  • 光敏电阻
  • LED
  • 不锈钢按钮
  • GX12-3 针航空插头(套装)
  • DC 连接器
  • LM2596 DC-DC 可调稳压器
  • 电源适配器 12v
  • 电线
  • 胶合板 3 毫米

如果您对此项目有任何想法、意见或问题,请在下方留言。

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