پروژه تشخیص آلودگی هوا

محمد حسین کوهی قمصری آموزش راه اندازی ماژول, پروژه های آردوینو

آلودگی هوا همواره یکی از معظلات شهرنشین ها به خصوص شهرهایی مانند تهران، اهواز، شیراز و … بوده است. شاید بهبود این شرایط حداقل در کوتاه مدت امکان پذیر نباشد ولی کاهش فعالیت های روزانه در روزهایی که آلودگی به حداکثر مقدار خود می رسد و در محیط هایی که میزان گازهای سمی بیش از حد استاندارد می باشد امکان پذیر باشد.

در این مطلب قصد داریم شما را با یک سنسور بسیار جذاب برای تشخیص میزان آلودگی در هوا و نحوه ی کار کردن با آن آشنا کنیم.

سنسور CCS811 :

ماژول مربوط به این سنسور در شکل زیر نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می کنید ابعاد سنسور و ماژول بسیار کوچک است که این مسئله علاوه بر امکان قرار گرفتن در مکان های کوچک، نشان دهنده توان مصرفی بسیار پایین این سنسور می باشد.

مشخصات ماژول :

پشتیبانی از پروتکل ارتباطی I2C
قابلیت تشخیص انواع ترکیبات گازهای فرار (VOC)، کربن دی اکسید، الکول، اسیدهای ارگانیک، کتون،آلفاتیک و…
بهینه سازی شده برای عملکرد در محیط های سر بسته
تشخیص دمای محیط

عملکرد سنسور :

این ماژول دارای پایه های وقفه خارجی می باشد که می تواند در دو حالت قابل تنظیم تحریک شود :

تحریم هنگام پایان یافتن عملیات پردازش
تحریک هنگام تجاوز مقادیر خوانده شده از حد مجاز

مطلب پیشنهادی: مودم های GSM و نحوه راه اندازی آنها

همچنین قابلیت تنظیم سنسور برای خواندن مقادیر در مدت زمان های ثابت وجود دارد. به عنوان می توانیم سنسور را تنظیم کنیم تا هر 5 ثانیه، 10 ثانیه، 20 ثانیه و… مقادیر خوانده شده را از طریق رابط I2C به سمت میکروکنترلر ارسال کند.

بر روی ماژول یک رگولاتور 3.3V نیز قرار داده شده است و به راحتی می توانید ولتاژ 5V که اغلب در سیستم ها مورد استفاده قرار می گیرد را به ماژول اعمال کنید.

ترتیب پایه ها :

Vin و GND : پایه ها تغذیه
3V3 : خروجی رگولاتور 3V
پایه های SDA و SCL : پایه های ارتباط I2C
INT : وقفه خارجی برای اعمال به میکروکنترلر
Wake : برای فعال سازی سنسور باید روی این پایه مقدار صفر قرار گیرد.
RST : ریست کردن سنسور با صفر کردن این پایه

سخت افزار :

از این ماژول میتوانید در هر نوع سخت افزاری که از مشخصات مورد نیاز ماژول (از جمله I2C) پشتیبانی میکند استفاده کنید. شکل زیر به عنوان نمونه اتصال این سنسور را به برد Adafruit Metro نشان می دهد.

نکته : آدرس این سنسور برای ارتباط I2C برابر 0x5A می باشد.

نرم افزار :

برای کار با این سنسور می توانید از اطلاعات دیتاشیت کمک بگیرید اما اگر از بردهای آردوینو استفاده می کنید، می توانید کتابخانه لازم برای کار با این سنسور را از لینک زیر دریافت کنید و به راحتی با این سنسور کار کنید :

مطلب پیشنهادی: راه‌اندازی سنسور فشار بارومتریک BMP180 با آردوینو

کتابخانه سنسور CCS811

نکته : اگر با محیط نرم افزار آردوینو آشنایی ندارید پیشنهاد می کنیم ابتدا مطالب مرتبط با این موضوع را در اینجا دنبال کنید.

این پوشه را در آدرس کتابخانه های آردوینو (arduinosketchfolder/libraries) قرار دهید.

برای اجرای کدهای ارائه شده به بخش زیر در نرم افزار مراجعه کنید :

File->Examples->Adafruit_CCS811->CCS811_test

بخش serial console را در نرم افزار باز کرده و مقدار baud rate را بر روی 9600 تنظیم کنید.

اگر مراحل سخت افزاری و نرم افزاری را به درستی انجام داده داده باشید، صفحه ای مشابه شکل زیر را مشاهده خواهید کرد. در این صفحه اطلاعات سنسور خوانده شده و هر لحظه اپدیت می شود. اطلاعات ارائه شده در این شکل برای یک محیط تقریبا پاکیزه از آلاینده های محیطی می باشد.