Zer da UnamunCO2?
UnamunCO2 ESP8266 sisteman oinarritutako proiektua da, CO2 eta beste ingurumen-aldagai batzuk detektatzeko, gelako (edo beste lantoki batzuetako) airearen kalitatea monitorizatzeko.
Batxilergoko 1. mailako Teknologia ikasleek horrelako 24 neurgailu eraikiko dituzte, ikastetxeko geletan airearen kalitatea neurtzeko.
- CO2 ppm-ak neurtu.
- Tenperatura eta hezetasuna neurtu.
- Datuak WIFI bidez zerbitzarira bidali, zuzendaritzatik monitorizatzeko grafiko eta datuen bidez.
- Aireztapena desegokia denean Telegrametik mezua jaso.
ESP8266 mikrokontrolagailu baten gainean eraikia da eta IoT proiektuak garatzeko erabilgarria; erabilitako plakaren izena NodeMCU da.
Horrek esan nahi du Gauzen Interneteko Gailuak (IoT) erabil ditzakegula, Internet bidez konektatutako sentsoreen datuak monitorizatzeko.
UnamunCO2k CO2 kantitatea eta beste ingurumen-parametro batzuk neurtzen ditu, gela bateko edo beste lan-eremu bateko airea berritu beharko genukeenean gomendatzeko, batez ere aireztapen behartuko sistemarik ez dagoenean edo leihoak denbora guztian irekita edukitzea ezinezkoa denean.
Plaka sinple batekin, CO2 sentsore batekin, tenperatura eta hezetasun sentsore batekin eta led batzuekin sistema sinplifikatu bat eraiki dezakegu, CO2 mailak atalase jakin batzuen barruan noiz dauden adierazteko.
NodeMCU plaka erabilita, gainera, datuak zerbitzari batera bidal ditzakegu eta, adibidez, gela desberdinetako datuak modu zentralizatuan monitorizatu eskoletako zuzendaritzan, datu estatistikoak datu-base batean biltegiratu…
Gure kasuan ArduinoBlocks.com web-orrian eskaintzen dute bloke bidezko programazioarekin programatuko dugu plaka.
Antzeko proiektu bat ikusi nahi baduzu, baina Arduinon programatua, gomendagarria da CODOS proiektua.
Zer dela eta UnamunCO2?
Jakinik SARS-COV-2ak duen eragina gure bizitzan, hura murrizteko helburua jarri genuen Unamuno BHIn. STEAM proiektuan kokatzen da proiektu hau, ikastetxeko hainbat mintegi gaur egun bizi dugun pandemia egoera hau aztertzen baikabiltza.
Teknologia mintegiak CO2 neurgailuak egitea proposatu du, CO2 kopurua erlazionatuta baitago gelen aire kalitatearekin eta aireztapenarekin.
Datu egokiak izanda, ikasgelek behar duten aireztapenaren inguruko erabakiak hartu ditzakegu.
Materialen zerrenda
IoT bertsioan, UnamunCO2ak eraikitzeko elementu hauek behar dira:
– ESP8266/ESP32 plaka bat, adibidez NodeMCU V2-a.
- CO2 sentsore bat, CCS881-a adibidez. Berez ez ditu CO2 datuak zuzenean biltzen, baizik CO2 datu baliokideak eskaintzen ditu. Badira merkatuan NDIR motako sentsore hobeak, baina haien prezioa bikoitza izan daiteke. Gure proiektuan behar ditugun datuak lortzeko nahikoa izan daiteke CCS811 sentsorea.
- DHT11 tenperatura eta hezetasun sentsorea. Zerbait gehiago ordainduta DHT22 sentsorea ere eros daiteke, baina gure proiekturako DHT11k eskaintzen dizkigun balioekin nahikoa dela deritzogu.
- Hainbat koloretako LEDak, hala nola gorria, horia eta berdea, CO2 mailak adierazten dituen “semaforo” bat eraikitzeko.
- Erresistentziak: 220Ω inguruko hiru erresistentzia, LEDetatik pasatzen den korrontea murrizteko eta LEDak ez erretzeko.
- LCD pantaila: jasoko ditugun datuak interneteko zerbitzari batera igoko ditugun arren, gailuan bertan ikusi ahal izango ditugu datuok LCD pantailari esker.
- Dupont kableak: haien artean elementuak konektatzeko.
- MicroUSB-USB kablea eta entxufea: proiektua hainbat hilabetean elikatuta izatea behar dugun. Hori dela eta, plaka USB batekin elikatuko dugu entxufera edota gelako ordenagailura (beti piztuta egon ezkero).
- Protoboard plaka: proiektua probatzeko erabiliko dugu, dena ondo dabilela ziurtatzeko.
Muntaia
CCS811 CO2 sentsorea
Lehenik eta behin, CCS811 CO2 sentsorea NodeMCU batekin nola konektatzen den azalduko dugu modu errazean. Dupont kableak baino ez ditugu behar eta sentsorearen pin hauek NodeMCUra konektatuko ditugu:
VCC kable gorri batekin NodeMCUaren 3.3V-ko pin-arekin lotuko dugu.
Kable beltz batekin, NodeMCUaren GND pin-etako batekin lotuko dugu.
SDA NodeMCUaren D2 pin-era konektatuko dugu.
SCL NodeMCUaren D1 pin-era konektatuko dugu.
Wake edo AWake NodeMCUaren GNDarekin ere konektatzen da.
Kodea
Serietik ikusiko ditugu datuak, ordenagailuan bertan. Horretarako proiektu guztian zehar egingo dugun bezala, ArduinoBlocks.com web-orrian eskaintzen zaigun programa erabiliko dugu.
Gogoratu ArduinoBlocks programatik plakara programa eraman nahi dugunean “ArduinoBlocks connector” programa erabili behar dugu. Web-orrian bertan deskargatu dezakegu.
MH-Z19 CO2 sentsorea
CCS811 sentsorea probatu eta gero, ondorio honetara ailegatu gara, aproposa izan daitekeela berarekin alamoduzko CO2 neurgailua egiteko, baina datu zehatzagoak nahi baditugu, bestelako sentsore bat erabili behar dugula.
Lehen aipatu bezala, CCS811 sentsorea eCO2 sentsorea da, hau da, CO2 maila baliokidea eskaintzen digu, baina ez da oso zehatza.
NDIR motako CO2 sentsore baten beharra ikusi dugunez, MH-Z19a erabaki dugu probatzea.
Bertatik CO2 ppm-aren datuak pin analogikotik lortuko digutu. Zuzenean ez digu CO2ren datuak eskaintzen. Hori lortzeko zera egin dugu, hainbat datu jaso sentsoretik eta Aranet4 neurgailuak eskaintzen dizkigun datuekin erkatu ditugu.
DHT11 tenperatura eta hezetasun sentsorea
Serietik datuak jaso ostean, DHT11 tenperatura eta hezetasun sentsorearekin jarraituko dugu.
Dupont kableak baino ez ditugu behar. Sentsoreko hurrengo pin-ak NodeMCUaren pin hauekin lotuko ditugu:
VCC kable gorri batekin NodeMCUaren 3.3V-ko pin-arekin lotuko dugu.
Kable beltz batekin, NodeMCUaren GND pin-etako batekin lotuko dugu.
Data Out pina NodeMCUaren D3 pin-era konektatuko dugu. Bertatik jasoko ditugu datuak.
Kodea
Kasu honetan ere datuak serietik jasoko ditugu.
LEDak
Airean dagoen CO2 kantitatearen arabera semaforoa egingo dugu. Horretarako hiru LED erabiliko ditugu.
700 CO2 ppm baino gutxiago badaude gelan, adieraziko dugu aireztapen egokia dagoela.
700 eta 900 ppm tartean badaude, airearekin kalitatea erdipurdikoa dela adieraziko dugu LED horiarekin.
900 ppm baino gehiago badaude, aireztapen txarra dagoela adieraziko dugu LED gorriarekin.
LED bakoitzari erresistentzia bat konektatu beharko zaio erre ez daiten. Gure kasuan 220 ohmetako erresistentziak erabiliko ditugu.
LED berdearekin seriean konektatuta dagoen erresistentzia NodeMCUaren D5 pin-era konektatuko dugu.
LED horiarekin seriean konektatuta dagoen erresistentzia NodeMCUaren D6 pin-era konektatuko dugu.
LED gorriarekin seriean konektatuta dagoen erresistentzia NodeMCUaren D7 pin-era konektatuko dugu.
Azkenik LED guztien katodoak GNDera konektatuko ditugu.
Kodea
Datuak zerbitzarira
Jasotako datu guztiak zerbitzari batera bidaliko ditugu WIFI bidez. Horretarako Adafruit-ek eskaintzen digun plataforma erabiliko dugu.
IO.ADAFRUIT.COM web-orrira joango gara.
Bertan izena emango dugu eta hainbat FEED sortuko ditugu, tenperatura, hezetasuna eta CO2 balioak jasotzeko.
Azkenik DASHBOARD bat sortuko dugu, datu guzti horiek pantaila baten ikusi ahal izateko, munduan gauden edozein tokitatik.
Gomendagarria da inoiz ez bada Adafruit IOrekin lan egin, honako bideoa ikustea:
Edota haien webgunean eskaintzen duten tutoriala jarraitzea:
https://learn.adafruit.com/mqtt-adafruit-io-and-you/getting-started-on-adafruit-io
Sortu dugun Dashboard honetan CO2ren datuak ikusi ditzakegu hainbat formatuan.
Lehenengo grafikoan ikusi dezakegunez, CSS811 sentsorea programatu ondoren, lehenengo 24 orduetan CO2 balioak 2000 arte igotzen dira eta gero balio egokietara jaitsi.
Ekoizleak adierazten duenez CCS811 sentsorearen datuak egokiak izateko 24-48 orduko tartea pasatu behar da.
Guk gelan hainbat astez izango ditugunez, ez dugu arazorik izango eta lehen bi egunetako datuak alboratuko ditugu.
Datuak LCDan
Hona hemen LCD pantailatik nola ikusten diren jasotako datuak eta muntaiarekin batera.
Kodea eta zirkuitua
Mezua jaso Telegrametik aireztapena desegokia denean
IFTTT programarekin zera egingo dugu, 900 CO2 ppm-tik gora detektatzerakoan mezua jaso Telegram programatik. Horrela ikastetxeko zuzendaritzan momentuan bertan jakin dezakete gelaren baten aireztapena ez dela egokia.
Nola egin dezakegu hori?
- IFTTT.COM web-orrian izena eman.
- Programa berria sortu
- Adafruit-ekin konektatu:
- Esan programari zer nahi duzun, Adafruitetik datuak irakurri edo Adafruiten idatzi. Gure kasuan, irakurri
.
- Prestatu baldintza. Gure kasuan UnamunCO2an jasotzen dugun CO2 kopurua 900 baino gehiago denean zerbait gertatuko da.
7) Gure Telegram kontuan mezua jasoko dugu. Horretarako, IFTTTn gure Telegrama konektatuta izan behar dugu.
8) Eta sentsoreari putz egin ondoren, detektatu duen CO2 kopurua 900 ppm-tik igo denez, mezu hau jaso dugu gure Telegramen.
Egitekoak
Azkenik, zirkuituak ondo lan egiten duela ikusi ondoren, kutxa bat eraikiko dugu ikastetxeko geletara eramateko.
Kutxa horiek 3Dn eginak izan daitezke edota kartoiarekin. Dokumentu hau bizirik dagoenez, aurrera igoko ditugu diseinuak.
Datuak egokiak al dira?
Argi dago merkatuan CO2 neurgailu zehatzagoak aurkituko ditugula. Unamuno BHIn guk geuk bi Aranet4 CO2 neurgailu erosi ditugu. Modelo hori izan da hainbat adituk gomendatu digutena. Bere prezioa 200 euro ingurutakoa da eta orain arte oso pozik gaude eskaintzen dutenarekin. Erabiltzen duten CO2 sentsorea NDIR motakoa da eta hori da egokiena neurketak egiteko.
Gurean aldiz CCS811 sentsorea erabili dugu, badakigu datuak ez direla hain zehatzak baina horrelako proiektu baten erabiltzeko nahikoa izan daiteke.
Hona hemen argazki bat Aranet4 neurgailua eta gure neurgailuarekin.
Zalantzarik baduzu edo harremanetan jarri nahi baduzu, idatzi emaila b.erezuma @ iesunamuno. net helbidera edo egin klik HEMEN.