28 let na trhu
Zastoupení v 7 zemích
Zákazníci z více než 100 zemí
Podpora od vývoje až po výrobu
SOS electronic

Měření kvality vzduchu v praktickém příkladu

MeasurementIntelligent displayVentilation

Pojďme si chvilku hrát s vývojovými kity od společností Sensirion a Bridgetek, propojenými do sestavy pro měření kvality ovzduší.

V tomto článku se zaměříme na praktickou ukázku použití vývojové desky NerO, 3,5“ TFT displeje CleO35 a desky senzorů ESS-SGP30-SHTC1.

Tyto desky propojíme tak, aby nám vznikla kompletní sestava pro měření a zobrazování hodnot okolního vzduchu. Než se do toho však pustíme, povíme si pár slov ke každé komponentě.

Vývojová deska NerO:

V podstatě jde o klon známé desky Arduino UNO od spoločnosti Bridgetek, která je velice oblíbená pro vývoj jednoduchých konstrukcí.

Nicméně deska NerO je mírně upravena, má hned několik vylepšení. Jedním takovým je přepracovaný obvod napájení a připojovací konektory. Samozřejmě těch změn je více, ale z hlediska uživatele nejsou až tak podstatné a v případě zájmu se můžete podívat do dokumentace, která je k dispozici na stránkách výrobce.
Pro nás je v tuto chvíli podstatné, že tato deska je kompatibilní s vývojovým prostředím Arduino IDE, ve kterém je napsán ukázkový program.

3,5“ TFT displej CleO:

Jedná se nejen o displej o velikosti 3,5 palce s rozlišením 480x320 bodů a dotykovou obrazovkou, ale současně obsahuje i slot pro SD kartu, audio vstup a výstup, možnost připojit kameru, flash paměť a další zajímavé funkce.

Displej obsahuje vlastní procesor, který zastane většinu práce, včetně přehrávání krátkých videí a tím je umožněno jej velice jednoduše obsluhovat i méně výkonnými procesory jako je například ten v desce NerO - ATMega 328P-AU.

Právě díky použité desce NerO, která je přímo s tímto displejem kompatibilní je velmi jednoduché tento displej obsluhovat. Podrobnou dokumentaci k tomuto displeji je opět možno stáhnout na webu výrobce. Před časem vyšel i článek o větším bratříčkovi tohoto displeje CleO50, který si můžete také prostudovat.

    Arduino Shield ESS-SGP30-SHTC1:

    Posledním modulem v naší sestavě je shield od SENSIRIONU, obsahující potřebná čidla.
    Konkrétně jde o 2 čidla. První SHTC1 se stará o měření teploty, vlhkosti a pomocí výpočtu můžeme určit i rosný bod. Druhým čidlem je pak SGP30, které měří koncentraci těkavých látek TVOC v rozsahu 0-60000ppb a H2, z čehož se dá vypočítat ekvivalentní koncentrace CO2eq v rozsahu 400-60000ppm.

    Pro naši sestavu bychom mohli použít i modul SVM30, který je menší a hodí se přímo pro nasazení ve finální aplikaci. Nicméně ESS-SGP30-SHTC1 se pro ladění hodí lépe, protože se dá propojit s NerO a CleO35 bez použití jakékoli kabeláže, pouze sesazením do sebe. Kromě čidel samotných ještě obsahuje stabilizátory napětí a převodník úrovní pro I2C komunikaci. Všimnout si můžete i odděleného čidla SHTC1 pro měření teploty. Toto čidlo je na PCB umístěno co nejdále od ostatních součástek, které by svým vyzařovaným teplem (hlavně stabilizátor napětí) mohly ovlivnit přesnost měření.

    Taktéž se doporučuje správné nastavení proudění vzduchu kolem čidel tak, aby proud vzduchu přicházel nejprve na čidlo SHTC1 a následně pokračoval k čidlu SGP30.

      Technické parametry konstrukce:

      • Napájecí napětí - 12V/DC
      • Velikost displeje - 3,5“ (s dotykovou vrstvou)
      • Měřené veličiny - CO2eq (ekvivalentní), TVOC (těkavé látky), teplota, vlhkost a rosný bod
      • Zobrazení - Na displeji: hodnoty/graf nebo přes sériový výstup
      • Sériový výstup - 9600bps (Posílá všechny měřené hodnoty, které je možno zachytit a zobrazit libovolným sériovým terminálem.)

        Tímto bychom měli za sebou stručné seznámení s komponenty. Na následujících obrázcích se můžete podívat na celou sestavu v provozu:
      Naprogramovaní desky NerO

      Nyní je třeba nahrát do desky NerO firmware. K tomu potřebujeme nainstalovat na počítači vývojové prostředí Arduino IDE. Firmware byl napsán ve verzi 1.8.9. Abychom však mohli zdrojové kódy zkompilovat a nahrát do desky NerO, potřebujeme ještě stáhnout a nainstalovat do IDE potřebné knihovny, které zjednoduší práci s použitými komponenty.

      V první řadě potřebujeme knihovnu pro displej CleO35, kterou můžete stáhnout na stránkách výrobce včetně dalších nástrojů ZDE. Součástí tohoto balíku (CleO_1.1.2) je složka ArduinoLibraries, jejíž obsah překopírujeme do složky libraries v Arduino IDE (tam kam se Vám ukládají projekty). Dále potřebujeme knihovnu pro obsluhu senzorů arduino-ess. Opět nahrajeme do složky libraries v Arduino IDE. Tím máme přípravu provedenu a můžeme do Arduino IDE načíst projekt Nero-Cleo35_ESS.ino. V nastavení desky vybereme Arduino UNO, které je kompatibilní s NerO. Pokud máme počítač propojen přes USB do desky NerO, vybereme ještě příslušný Com Port a můžeme tlačítkem Nahrát uploadovat firmware.

      Pokud proběhne vše v pořádku, po restartu se již na displeji objeví hodnoty okolního vzduchu. Následně můžeme dotykem kdekoli na obrazovce přepínat na zobrazení v grafu nebo zpět na zobrazení hodnot. Současně jsou všechna měřená data odesílána přes USB port Nera do PC, kde je můžeme zachytávat nějakým sériovým terminálem.

      V následujícím krátkém videu je vše předvedeno názorně, tak aby i začátečník zvládl tuto sestavu zprovoznit.

      Jak vidíte použití těchto modulů je velice jednoduché a je možno je zprovoznit bez nutnosti cokoli pájet a propojovat složitou kabeláží. Toto je samozřejmě jen malá ukázka toho, co tyto moduly umí. Součástí nainstalovaných knihoven jsou i ukázkové projekty a dokonce celé konstrukce, které stačí jen lehce poupravit tak, aby přesně odpovídaly Vašim požadavkům. Současně je to výborný učební kit s bohatým příslušenstvím pro ty, kteří se chtějí učit programovat na velmi rozšířené platformě Arduino.

      Všechny použité produkty najdete v našem sortimentu dostupné přímo z našeho skladu nebo na objednávku.

      Více informací k produktům nebo k článku Vám rádi poskytneme na adrese sensirion@soselectronic.com

      Videa

      V tomto videu se zaměříme na praktickou ukázku použití vývojové desky NerO, 3,5“ TFT displeje CleO35 a desky senzorů ESS-SGP30-SHTC1. Tyto desky propojíme tak, aby nám vznikla kompletní sestava pro měření a zobrazování hodnot okolního vzduchu.

      Nezmeškejte takové články!

      Líbí se Vám naše články? Nezmeškejte už ani jeden z nich! Nemusíte se o nic starat, my zajistíme doručení až k Vám.


      Doplňující produkty

      NerO - LP1 BRIDGETEK
      Vývojová deska Arduino UNO LP1
      Obj.číslo
      213591
      Výrobce
      skladem 4 ks
      1 ks+ 451,00 Kč 10 ks+ 436,00 Kč 25 ks+ 429,00 Kč 100 ks+ 417,00 Kč
      Objednávám:
      • Vložit do košíku
      • Vyžádat cenu
      • Přidat k oblíbeným
      • Sledovat položku
      • Přidat produkt do porovnávače
      ESS-SGP30-SHTC1 SENSIRION
      Arduino Environmental Sensor Shield SGP30_SHTC1
      Obj.číslo
      313508
      Výrobce
      skladem 2 ks
      1 ks+ 769,00 Kč
      Objednávám:
      • Vložit do košíku
      • Vyžádat cenu
      • Přidat k oblíbeným
      • Sledovat položku
      • Přidat produkt do porovnávače
      CleO35A BRIDGETEK
      TFT modul 3,5" Shield pro Arduino
      Obj.číslo
      222703
      Výrobce
      skladem 1 ks
      1 ks+ 1 990,00 Kč
      Objednávám:
      • Vložit do košíku
      • Vyžádat cenu
      • Přidat k oblíbeným
      • Sledovat položku
      • Přidat produkt do porovnávače
      CleO50A BRIDGETEK
      TFT modul 5" Shield pro Arduino a MikroBUS
      Obj.číslo
      229579
      Výrobce
      Na objednávku
      10 ks+ 2 850,00 Kč
      Objednávám:
      • Vložit do košíku
      • Vyžádat cenu
      • Přidat k oblíbeným
      • Sledovat položku
      • Přidat produkt do porovnávače
      Soubory cookie nám pomáhají poskytovat služby. Používáním našich služeb vyjadřujete souhlas s používáním souborů cookie.
      OK Více informací