آردوینو آموزش آردوینو آموزش رزبری پای اینترنت اشیا IOT اینترنت اشیاء عملی

ترکیب آردوینو و نود رد Node-RED پروژه تشخیص آلودگی هوا

polution-station-arduino---node-red--digispark
نوشته شده توسط پریسا پوربلورچیان

شاخص‌های آلایندگی هوا چند دسته هستند. یکی از این عوامل غلظت و ترکیب گازهای موجود در هواست. دیگری ریز گردها هستند. برای تشخیص آلودگی هوا معمولا به صورت نمونه برداری از محیط و انجام آزمایش روی نمونه، تعیین می‌شود. یکی از روش‌هایی که میتوان میزان آلایندگی محیط را تشخیص داد، استفاده از سنسور تشخیص گاز است. در پروژه‌های اینترنت اشیاء IOT سنسورها نقش مهمی در ایجاد محتوا دارند. به عنوان مثال اگر تعداد ۱۰ عدد سنسور تشخیص گاز MQ9 در ۱۰ نقطه مختلف شهری داشته باشیم؛ و هر یک اطلاعات دریافتی از محیط را در بازه‌های زمانی مشخص تولید و منتشر کنند. با این روش میتوان میزان گازهای آلاینده در هر نقطه از شهر را به صورت مجزا دسته بندی و مطالعه کرد. در این پست با استفاده از برد آردوینو و سنسور تشخیص آلودگی هوا میزان آلایندگی را تعیین و سپس بر روی شبکه اجتماعی ارسال میکنیم. در ادامه این آموزش اینترنت اشیاء IOT پروژه تشخیص آلودگی هوا با مرجع تخصصی اینترنت اشیاء IOT دیجی اسپارک همراه باشید.

 

ساختار سنسور تشخیص گاز MQ9

سنسور MQ9 قابلیت تشخیص گاز CO و LPG را دارد. خروجی این ماژول به صورت آنالوگ و دیجیتال با تراشه LM393 می‌باشد. ولتاژ کاری ماژول سنسور گاز MQ9 دارای ۵ ولت می‌باشد. سنسور گاز MQ-9 دارای حساسیت بالا نسبت به کربن مونواکسید، متان و LPG است. این سنسور می تواند برای تشخیص گازهای CO و گازهای قابل احتراق نیز بکار رود. عملکرد تشخیص این سنسور از طریق تغییرات دما است و گاز CO را وقتی که دما پایین می‌آید شناسایی می‌کند. رسانایی سنسور با افزایش غلظت گاز زیاد می‌شود. با افزایش دما این سنسور گاز متان و پروپان و دیگر گازهای قابل اشتعال را تشخیص می‌دهد.

 

پیش نیاز:

برای شروع، ابتدا باید نرم افزار Node-RED را روی ویندوز نصب نمایید. چنانچه شیوه‌ی نصب Node-RED در ویندوز را نمیدانید، از آموزش نصب Node-RED بر روی Windows جهت انجام پروژه‌های IOT استفاده کنید. برای راه اندازی نود رد کامند زیر را در cmd.exe وارد نمایید.

وسایل مورد نیاز:

کیت سنجش آلودگی هوا با آردوینو

 

کدهای برنامه:

ابتدا کد زیر را در آردوینو Arduino کپی نمایید. دقت کنید که baud rate روی ۵۷۶۰۰ تنظیم شده باشد و زمان Delay نیز بیشتر از ۶۰۰۰ms باشد.

 

راه اندازی Node-RED:

همانطور که در بالا گفتم، ابتدا Node-RED را از طریق ویندوز اجرا نمایید. حال ویندوز آی پی برای ورود به Node-RED را در اختیار شما قرار می‌دهد. برای دسترسی راحت تر میتوانید از طریق Localhost , نودرد را اجرا نمایید.

نود Serial:

در این آموزش برای برقراری اتصال بین آردوینو و Node-RED از نود Serial استفاده می‌کنیم. نود سریال از شاخه output قابل دسترسی است این نود در واقع دیتا را از پورت سریال دریافت کرده و می‌خواند. پس از وارد کردن نود در صفحه روی آن کلیک کنید. سپس پورت برد UNO که در نرم افزار آردوینو تعیین شده است را انتخاب نمایید. در اینجا آردوینو من روی COM8 تنظیم شده است.

سپس همانند تصویر زیر تنظیمات نود Serial را انجام دهید.

 

نود Twitter:

نود Tweet یک نود پیام رسان می‌باشد. این نود را می‌توانید از شاخه Social انتخاب نمایید. نود را انتخاب کرده و وارد صفحه کنید. سپس روی آن کلیک کنید. در قسمت Twitter ID روی مداد کلیک کنید.

حال همانند تصویر زیر روی گزینه authenticate کلیک کرده و سپس User و pass آی دی توییتر خود را وارد نمایید.

 

نود Debug:

نود دیباگ (Debug) نیز برای نمایش دیتا در محیط Node-RED استفاده میشود، که به عنوان خروجی در شاخه output قرار گرفته شده است.

اتصال نودها :

همانند تصویر زیر از نود Serial به نود Twitter وصل کنید. سپس برای نمایش دیتا از نود Serial به نود Debug وصل کنید.

پس از برقراری اتصال نودها، Deploy کنید. نود سریال (serial) کانکت شده و  سپس دیتا به توییتر (Twitter) شما ارسال خواهد شد. همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنید، پورت سریال من با COM8 کانکت شده و سپس دیتا یعنی میزان گاز مونواکسید در هوا برای من توییت (tweet) شده است.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد.

 

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.

درباره نویسنده

پریسا پوربلورچیان

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۱۳ دیدگاه

  • سلام خانم مهندس
    از آموزش های شما تشکر میکنم. میخواستم بدونم که این آموزش هم غیر از توئیتر با شبکه های اجتماعی دیگر میتواند انجام داد؟

    • سلام
      از توجه شما ممنونم.
      از ربات تلگرام و ایمیل هم میتوانید استفاده کنید. در واقع باید نود آن در لیست نودهاى نرم افزار NodeRed موجود باشد.

      • سلام خسته نباشید من میخواستم
        به صورت کلی با اینترنت اشیا آشنا شم.
        و بعد میخواستم کلاس هاتون رو در استان البرز به بنده معرفی کنید
        و میخواستم در زمینه ی تجاری سازی یه راهنمایی بکنید

  • با سلام خدمت.
    نظر بنده حقیر بر این است که کارهای فنی را درست و اصولی انجام دهیم.
    مثلا معیار های آلودگی هوا بسیار وسیع و آیتم های گوناگونی را شامل می شود.
    مانند انواع گازهایی سمی و غیر سمی طبیعی و مصنوعی.
    انواع آلاینده های سمی و غیر سمی شهری و صنعتی.
    گرد و غبار.رطوبت.میزان دما.سرعت وزش باد.
    همه و همگی تعیین کننده مقدار درست و میانگین آلودگی در سطح شهر می باشد.
    و آیا مثلا با یک تک سنسور RQ می توان مقدار درست آلودگی را محاسبه نمود.

    • سلام
      حرف شما کاملا صحیح است. سنسور های گازی دارای شاخه های متفاوتی می باشد که هر سنسور توانایی تشخیص یک یا چند گاز را دارد. به همین جهت می باشد که در ابتدای پست ذکر کرده ام: “شاخص‌های آلایندگی هوا چند دسته هستند. یکی از این عوامل غلظت و ترکیب گازهای موجود در هواست”
      با یک تک سنسور امکان پذیر نمی باشد بلکه با ترکیب چند سنسور دقت تشخیص آلایندگی بیشتر خواهد شد.

  • پروژه ما ۸۰ درصد منطقی است چرا آن را به ۱۰۰ نرسانیم!
    با کمی هزینه بیشتر نتیجه ای درست خواهیم گرفت.

  • سلام.ممنون از آموزش خوبتون.
    نحوه اتصال برد Arduino به سنسور رو اصلا توضیح ندادین!
    میشه تصویر مناسبی برای ما تازه کار ها از این بخش هم قرار بدین

    • سلام
      از توجه شما ممنونم.
      محوریت آموزش‌ها در بستر دیجی اسپارک به گونه ای است که کاربران آماتور و حرفه ای بتوانند بهترین بهره را از این بستر رایگان داشته باشند. در هر مرحله از آموزش که به مشکل بر خوردید از همین طریق اعلام نمایید تا در سریع ترین زمان ممکن برطرف شود.
      شیوه ی اتصال ماژول MQ9 به این طریق است:
      ماژول دارای ۴ پایه به ترتیب AO-DO-GND-VCC می باشد.
      پایه AO (آنالوگ) را به پایه A0 ( آنالوگ) برد آردوینو وصل کنید.
      پایه VCC را به ۵ ولت آردوینو وصل کنید.
      پایه GND را به GND آردوینو وصل کنید.

        • سلام
          از توجه شما ممنونم.
          دقیقا متوجه منظور شما نشدم ولی اگر منظورتون استفاده از node Arduino مى باشد ، بله امکان پذیر است و تفاوتى نخواهد داشت.

          • بیشتر متنم خبری بود برای دوستان.
            من همین برد رو مستقیم به رزبری خودم وصلم کردم و با همین flow که شما رسم کردید برای Node red.
            یک آیکون ذره بین بود. روی اون کلیک کردم.خیلی سریع خود Node red پورت سریال مربوطه رو شناسایی کرد.
            برام خیلی جالب بود که خیلی خوب ارتباط برقرار کردن و اصلا احتیاجی به Arduino node هم حتی نبود.
            بازم ممنون از وقتی که برای آموزش و پاسخ گویی میگذارید.