سنجش کیفیت هوا با آردوینو و سنسور Nova SDS011

آلودگی هوا در بسیاری از شهرها مسئله ای جدی است و شاخص کیفیت هوا هر روز بدتر می شود. براساس گزارش سازمان بهداشت جهانی ، تعداد بیشتری از افراد در اثر ذرات خطرناک در هوا دچار مرگ زودرس میشوند. در این پروژه با آردوینو و سنسور Nova SDS011 دستگاهی را برای نظارت بر کیفیت هوا با اندازه گیری ذرات PM2.5 و PM10 میسازیم. مقادیر محاسبه شده در نمایشگر OLED نمایش داده میشوند. فیلم عملکرد این پروژه را نشان میدهد.

ما قبلا از سنسور گاز MQ135 برای مانیتورینگ کیفیت هوا با آردوینو و از سنسور شارپ برای اندازه گیری تراکم گردو غبار با آردوینو استفاده کرده ایم.

شماتیک مدار تجزیه و تحلیل کیفیت هوا با آردوینو

نمودار مدار اندازه گیری ذرات PM2.5 و PM10 با استفاده از Arduino بسیار ساده است و در زیر آورده شده است.

سنسور SDS011 و ماژول نمایش OLED هر دو با +5 ولت و GND تغذیه می شوند. پایه های فرستنده و گیرنده SDS011 به پایه های D3 و D4 آردوینو Nano متصل می شوند. از آنجا که ماژول OLED از ارتباطات SPI استفاده می کند ، ما یک ارتباط SPI بین ماژول OLED و Arduino Nano برقرار کرده ایم. اتصالات در جدول زیر نشان داده شده است:

قطعات مورد نیاز

1. برد آردوینو نانو
2. سنسور Nova PM SDS011
3. صفحه نمایش OLED SSD1306 SPI

کد مانیتورینگ کیفیت هوا با SDS011 و آردوینو

کد کامل پروژه در انتهای صفحه در فایل دانلودی قرار داده شده است. در اینجا قسمت های مهم کد را بررسی میکنیم. این کد از کتابخانه های SDS011 ، Adafruit_GFX و Adafruit_SSD1306 استفاده می کند. برای نصب کتابخانه، آموزش نصب کتابخانه در آردوینو را مشاهده کنید.

پس از نصب کتابخانه ها در Arduino IDE ، کد را با فراخوانی کتابخانه های مورد نیاز آغاز میکنیم.

#include <SDS011.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

در خطوط بعدی ، دو متغیر برای ذخیره مقادیر PM10 و PM2.5 تعریف کنید.

float p10,p25;

سپس دو ثابت برای تعیین طول و عرض نمایشگر OLED ایجاد میکنیم.

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64

سپس پایه های ارتباطی SPI را در جایی که OLED Display متصل است تعریف کنید.

#define OLED_MOSI   9
#define OLED_CLK   10
#define OLED_DC    11
#define OLED_CS    12
#define OLED_RESET 13

سپس دستور اصلی پیکربندی نمایشگر OLED را وارد میکنیم.

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

اکنون در داخل تابع setup () کار ارتباط سریال، نمایشگر OLED و سنسور را شروع میکنیم.

my_sds.begin(3,4);
Serial.begin(9600);
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);

در داخل void loop () ، مقادیر PM10 و PM2.5 را از سنسور SDS011 میگیریم و مقادیر را روی سریال مانیتور نمایش میدهیم.

void loop() {
  error = my_sds.read(&p25,&p10);
  if (! error) {
    Serial.println("P2.5: "+String(p25));
    Serial.println("P10:  "+String(p10));

بعد از آن ، اندازه متن و رنگ متن را با استفاده از setTextSize () و setTextColor () تنظیم میکنیم.

display.setTextSize(2);
display.setTextColor(WHITE);

سپس در خط بعدی ، موقعیت متن را با استفاده از دستور setCursor (x، y) تعریف کنید. در اینجا ما مقادیر PM2.5 و PM10 را بر روی صفحه نمایش OLED نمایش خواهیم داد بنابراین خط اول از (0،15) شروع می شوو خط دوم از (0 ، 40) شروع می شود.

display.setCursor(0,15);
display.println("PM2.5");
display.setCursor(67,15);
display.println(p25);
display.setCursor(0,40);
display.println("PM10");
display.setCursor(67,40);
display.println(p10);

و در آخر ، برای نمایش متن در OLED Display ، دستور display () را وارد میکنیم.

display.display();
display.clearDisplay();

دانلود فایل های پروژه