步驟1:使用硬件實現
主要處理該項目的一部分由 MediaTek LinkIt ONE 委員會完成。
Mediatek LinkIt ONE板連接有氣體傳感器,即 Grove LPG sensor 和 Grove Air Quality Sensor 。傳感器的讀數將發送到Ubidots可能的服務器。
在圖片中,您可以看到更多的氣體傳感器,例如MQ-7,MQ-135和MQ-138。
但是LinkIt ONE板只有3個模擬引腳。 A0,A1和A2,因此最多可以連接3個傳感器。
由于氣體傳感器的輸出是模擬電壓,而我們的板是數字系統(微控制器)。
我們需要轉換將模擬電壓轉換為數字值。這可以通過使用板載10位ADC來完成。
有關ADC和氣體傳感器的更多信息將在后面說明。
步驟2:ADC-模擬到數字轉換
ADC代表模擬到數字轉換,執行轉換的設備稱為模數轉換器。
使用最廣泛的ADC芯片是德州儀器(TI)的 ADC0804 和 ADC0808 。
我們為什么需要 ADC ?
我們生活的世界是模擬的,即每件事都是時間連續的。為了使這些模擬信號與微控制器之類的數字設備兼容,這些控制器只能理解數字信號,例如 ‘0’s 和‘1’s 。
因此,為了將模擬信號轉換為數字形式,我們需要使用ADC。
A/D轉換如何執行?
將模擬信號轉換為數字形式涉及兩個步驟-
1)采樣
采樣意味著將信號劃分為較小的時隙。例如,如果我們有一個在時域中連續的某個頻率的正弦波,我們將對其進行采樣,即,我們將以一定的相等時間間隔獲取正弦波的振幅值,因此它看起來有點像圖片中所示
2)量化
第二步是量化獲得的幅度值。與采樣時一樣,獲取的幅度可以是任何非理性值,例如 pi(22/7)或1.33333或sq.root(2) 等。/p》
這些值將永遠不會終止,因此如果您想 存儲 ,它們將需要 無限數量的內存
所以我們需要將數字四舍五入到最接近的位置。
這完成了A/D轉換部分。
但這是只是理論?
如何實際執行ADC?
答案是通過使用諸如ADC0804或ADC0808之類的IC。
最近的諸如Arduino,AVR之類的微控制器系列,LinkIt ONE具有板載ADC,我們將在我們的項目中使用它。
步驟3:使用LinkIt ONE板載ADC
LinkIt一塊板具有3個模擬輸入引腳,這意味著最多可以與該板連接3個模擬設備。
ADC的 分辨率 一詞也很重要。
船上ADC具有 10位分辨率 ,這意味著輸入模擬電壓將以0-1023范圍內的值表示,即總共1024個值
如何獲取?
很簡單。 10位ADC意味著我們將獲得10位數字值。即2 ^ 10 = 1024個值。
在十進制范圍內,它將是0到1023。
它如何分配數字值?
對于0V的模擬輸入電壓,我們將獲得對應的數字值為0。模擬輸入電壓,即5V,我們將獲得最大數字值,即1023。
任何介于0V-5V之間的模擬輸入電壓,其數字值都將介于0到1023之間。
這是公式
ADC讀數=(1024 *模擬輸入電壓)/5
因此,如您所見,對于0V,您將獲得)當ADC讀數為5V時,您將獲得1024(實際上是1023,因為此處從0開始計數。)
步驟4:氣體傳感器:它們如何工作?
氣體傳感器有多種類型。它們根據檢測大氣中存在的氣體的方式進行分類。
1)電化學類型
MQ傳感器系列屬于以下類別:氣體傳感器。這些氣體傳感器具有通常由 SnO2或氧化錫(IV) 制成的傳感元件,這是正確的IUPAC名稱(國際純粹與應用化學聯合會)或通常稱為 氧化錫 (不是 satan- ic)。
SnO2層是
在這種情況下,這種現象被稱為吸附,它與有很大不同。這種陶瓷基體通常由氧化鋁(Al2O3)制成。 吸收。
吸收是一種表面現象,這意味著氣體分子僅堆積在SnO2層的表面上。
要提高吸附速率,我們需要加熱元件。這是通過MQ氣體傳感器上的加熱線圈(絲網)完成的。
加熱可提高吸附速率。 有一個特定的 pre每個傳感器在使用前的加熱時間。
隨著氣體分子開始聚集在表面上,我們得到與濃度成比例的電壓作為輸出
這是我們將要測量以檢測氣體的電壓。
現在由于吸附,即分子積聚在傳感器的傳感元件上傳感器,這些傳感器在幾個月后變得無用,需要更換新的傳感器。您無法清潔傳感器,因為一切都發生在分子水平上。
這些是電子愛好者最廣泛使用和可用的傳感器。
除了這些傳感器以外,我們還有其他四種類型
2)紅外
3)紅外成像
4)半導體和
5)全息
現在,如果您看到任何MQ氣體傳感器將具有 6個引腳,其中 4 用于加熱目的和其他 2 用于輸出電壓和接地。
在圖片中,您可以看到MQ-8氣體傳感器的6個引腳。
第二張圖片顯示了對H2高度敏感的MQ-8氣體傳感器。它也可以用于液化石油氣的檢測。
作為參考,我附上了該數據表。從數據表中可以清楚地看出,使用單個MQ-8傳感器可以檢測到多種類型的氣體。
在繼續之前,我建議您閱讀如何 工程師的車庫 和 Seeed Studio 的氣體傳感器工作和如何選擇氣體傳感器 。
http://www.engineersgarage.com/insight/how-gas-sen 。..
http://www.seeedstudio。 com/wiki/How_to_choose_A_Ga 。..
步驟5:硬件要求
變送器側
Mediatek LinkIt ONE板
Grove空氣質量傳感器
Grove LPG傳感器點擊的
軟件/服務
Ubidots 的
步驟6:在Ubidots上注冊
第一步是創建一個免費的Ubidots帳戶!!
Ubidots 是我們將要使用的云服務提供商。
您可以自由使用任何其他服務。
如果您重新使用其他服務。
請轉到http://www.ubidots.com
在網站上注冊。
然后按照圖片中的說明進行操作。
或按照以下說明操作-
1)在Ubidots上注冊
2)在右上角單擊+符號以添加新來源。
3)命名您的來源,例如Intel Edison,Arduino等。
4)單擊來源以添加新變量
5)選擇變量的類型作為儀表并設置最小和最大限制
6)記下創建的每個變量的變量ID。
7)現在轉到您的個人資料,并在API密鑰中記下令牌ID。
請注意圖片來自我的其他項目。一切保持不變,只是您需要指定不同的名稱并相應地選擇顯示類型。
記下變量id和auth。令牌編號。您必須在程序中輸入它們。
每個人的數字都不同。不要復制圖像。
步驟7:變送器
Grove LPG傳感器連接到A0引腳和Grove空氣質量傳感器連接到Mediatek LinkIt ONE板的A1引腳上。
analogRead()函數執行必要的模數轉換。
獲得的數字值介于 0-1023 (總共1024個),因為 ADC的分辨率為10位。
使用公式
讀數%=(ADC讀數/1024)* 100
用于變送器的程序是用Arduino IDE編寫的,并附加了.ino文件。
記住要在代碼中進行以下更改。
1)WiFi AP名稱
2)WiFi密碼
3)var ids
4)令牌ID
,然后將代碼上傳到您的開發板上。
第8步:測試
這是我的通用屏的一小段錄像,向您展示了當任何傳感器值發生變化時儀表讀數如何變化。
出于演示目的,我將A0和A1引腳直接連接到板上的3.3V和5V引腳。
注意: 只要開發板通過USB連接到計算機,您也可以在Arduino串行監視器上看到這些值。卸下USB并使用電池供電后,它將不會在串行監視器中打印值。
-
物聯網
+關注
關注
2930文章
46148瀏覽量
391002 -
氣體監測
+關注
關注
0文章
23瀏覽量
10638
發布評論請先 登錄
物聯網的應用范圍有哪些?
陣列式微震生命探測儀系統里有相對定位功能


異味監測物聯網系統
傳感器檢測有毒有害氣體用到什么原理
漢威科技亮相2024易派客展,多維感知技術護航石油石化安全

評論