ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము ఒక ఐఒటి బేస్డ్ ఎయిర్ పొల్యూషన్ మానిటరింగ్ సిస్టమ్‌ను తయారు చేయబోతున్నాం, దీనిలో మేము ఇంటర్నెట్‌ను ఉపయోగించి వెబ్‌సర్వర్ ద్వారా గాలి నాణ్యతను పర్యవేక్షిస్తాము మరియు గాలి నాణ్యత ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి మించిపోయినప్పుడు అలారంను ప్రేరేపిస్తుంది, అంటే తగినంత మొత్తం ఉన్నప్పుడు CO2, పొగ, ఆల్కహాల్, బెంజీన్ మరియు NH3 వంటి హానికరమైన వాయువులు గాలిలో ఉంటాయి. ఇది పిసిఎమ్‌లో ఎల్‌సిడిలో మరియు వెబ్‌పేజీలో గాలి నాణ్యతను చూపుతుంది, తద్వారా మనం దీన్ని చాలా సులభంగా పర్యవేక్షించగలము.

ఇంతకుముందు మేము MQ6 సెన్సార్ మరియు MQ2 సెన్సార్ ఉపయోగించి స్మోక్ డిటెక్టర్ ఉపయోగించి LPG డిటెక్టర్ను నిర్మించాము, కాని ఈసారి మేము MQ135 సెన్సార్‌ను గాలి నాణ్యత సెన్సార్‌గా ఉపయోగించాము, ఇది గాలి నాణ్యతను పర్యవేక్షించడానికి ఉత్తమ ఎంపిక, ఎందుకంటే ఇది చాలా హానికరమైన వాయువులను గుర్తించగలదు మరియు వాటి మొత్తాన్ని కొలవగలదు ఖచ్చితంగా. ఈ IOT ప్రాజెక్ట్‌లో, మీరు మీ కంప్యూటర్ లేదా మొబైల్ ఉపయోగించి ఎక్కడి నుంచైనా కాలుష్య స్థాయిని పర్యవేక్షించవచ్చు. మేము ఈ వ్యవస్థను ఎక్కడైనా ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు మరియు కాలుష్యం కొంత స్థాయికి మించినప్పుడు కొంత పరికరాన్ని కూడా ప్రేరేపించగలదు, మనం ఎగ్జాస్ట్ ఫ్యాన్‌ను ఆన్ చేయవచ్చు లేదా వినియోగదారుకు హెచ్చరిక SMS / మెయిల్ పంపవచ్చు.

అవసరమైన భాగాలు:

• MQ135 గ్యాస్ సెన్సార్
• ఆర్డునో యునో
• Wi-Fi మాడ్యూల్ ESP8266
• 16 ఎక్స్ 2 ఎల్‌సిడి
• బ్రెడ్‌బోర్డ్
• 10 కె పొటెన్షియోమీటర్
• 1 కె ఓం రెసిస్టర్లు
• 220 ఓం రెసిస్టర్
• బజర్

మీరు పైన పేర్కొన్న అన్ని భాగాలను ఇక్కడ నుండి కొనుగోలు చేయవచ్చు.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ:

మొదట మేము ESP8266 ను ఆర్డునోతో కనెక్ట్ చేస్తాము. ESP8266 3.3V పై నడుస్తుంది మరియు మీరు Arduino నుండి 5V ఇస్తే అది సరిగ్గా పనిచేయదు మరియు అది దెబ్బతినవచ్చు. VCC మరియు CH_PD ని Arduino యొక్క 3.3V పిన్‌తో కనెక్ట్ చేయండి. ESP8266 యొక్క RX పిన్ 3.3V పై పనిచేస్తుంది మరియు మేము దానిని నేరుగా Arduino కి కనెక్ట్ చేసినప్పుడు అది Arduino తో కమ్యూనికేట్ చేయదు. కాబట్టి, దాని కోసం మనం వోల్టేజ్ డివైడర్‌ను తయారు చేయాల్సి ఉంటుంది, ఇది 5 విని 3.3 విగా మారుస్తుంది. మేము సర్క్యూట్లో చేసినట్లుగా సిరీస్‌లో మూడు రెసిస్టర్‌లను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా దీన్ని చేయవచ్చు. ESP8266 యొక్క TX పిన్ను Arduino యొక్క పిన్ 10 కి మరియు esp8266 యొక్క RX పిన్ను రెసిస్టర్‌ల ద్వారా Arduino యొక్క పిన్ 9 కి కనెక్ట్ చేయండి.

ESP8266 Wi-Fi మాడ్యూల్ మీ ప్రాజెక్ట్‌లకు Wi-Fi లేదా ఇంటర్నెట్‌కు ప్రాప్తిని ఇస్తుంది. ఇది చాలా చౌకైన పరికరం మరియు మీ ప్రాజెక్టులను చాలా శక్తివంతం చేస్తుంది. ఇది ఏదైనా మైక్రోకంట్రోలర్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయగలదు మరియు ఇది IOT ప్లాట్‌ఫామ్‌లో అత్యంత ప్రముఖ పరికరాలు. Arduino తో ESP8266 ఉపయోగించడం గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.

అప్పుడు మేము MQ135 సెన్సార్‌ను Arduino తో కనెక్ట్ చేస్తాము. VCC మరియు సెన్సార్ యొక్క గ్రౌండ్ పిన్ను Arduino యొక్క 5V మరియు గ్రౌండ్ మరియు సెన్సార్ యొక్క అనలాగ్ పిన్‌ను Arduino యొక్క A0 కి కనెక్ట్ చేయండి.

Arduino యొక్క పిన్ 8 కు బజర్‌ను కనెక్ట్ చేయండి, ఇది పరిస్థితి నిజమైనప్పుడు బీప్ చేయడం ప్రారంభిస్తుంది.

చివరికి, మేము LCD ని Arduino తో కనెక్ట్ చేస్తాము. LCD యొక్క కనెక్షన్లు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి

• పిన్ 1 (VEE) ను భూమికి కనెక్ట్ చేయండి.
• పిన్ 2 (విడిడి లేదా విసిసి) ను 5 వికి కనెక్ట్ చేయండి.
• పిన్ 3 (వి 0) ను 10 కె పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క మధ్య పిన్‌తో కనెక్ట్ చేయండి మరియు పొటెన్టోమీటర్ యొక్క ఇతర రెండు చివరలను విసిసి మరియు జిఎన్‌డికి కనెక్ట్ చేయండి. LCD యొక్క స్క్రీన్ కాంట్రాస్ట్‌ను నియంత్రించడానికి పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. 10 కె కాకుండా ఇతర విలువల యొక్క పొటెన్టోమీటర్ కూడా పని చేస్తుంది.
• Arduino యొక్క పిన్ 12 కు పిన్ 4 (RS) ను కనెక్ట్ చేయండి.
• Arduino యొక్క భూమికి పిన్ 5 (చదవండి / వ్రాయండి) కనెక్ట్ చేయండి. ఈ పిన్ తరచుగా ఉపయోగించబడదు కాబట్టి మేము దానిని భూమికి అనుసంధానిస్తాము.
• Arduino యొక్క పిన్ 11 కు పిన్ 6 (E) ను కనెక్ట్ చేయండి. RS మరియు E పిన్ డేటా మరియు అక్షరాలను పంపడానికి ఉపయోగించే నియంత్రణ పిన్‌లు.
• ఈ క్రింది నాలుగు పిన్స్ డేటా పిన్స్, ఇవి ఆర్డునోతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

Arduino యొక్క పిన్ 5 కు పిన్ 11 (D4) ను కనెక్ట్ చేయండి.

Arduino యొక్క పిన్ 4 కు పిన్ 12 (D5) ను కనెక్ట్ చేయండి.

Arduino యొక్క పిన్ 3 కు పిన్ 13 (D6) ను కనెక్ట్ చేయండి.

Arduino యొక్క పిన్ 2 కు పిన్ 14 (D7) ను కనెక్ట్ చేయండి.

• 220 ఓం రెసిస్టర్ ద్వారా పిసి 15 ను విసిసికి కనెక్ట్ చేయండి. వెనుక కాంతి ప్రకాశాన్ని సెట్ చేయడానికి రెసిస్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. పెద్ద విలువలు వెనుక కాంతిని మరింత ముదురు చేస్తాయి.
• పిన్ 16 ను గ్రౌండ్‌కు కనెక్ట్ చేయండి.

పని వివరణ:

MQ135 సెన్సార్ NH3, NOx, ఆల్కహాల్, బెంజీన్, పొగ, CO2 మరియు కొన్ని ఇతర వాయువులను గ్రహించగలదు, కాబట్టి ఇది మా ఎయిర్ క్వాలిటీ మానిటరింగ్ ప్రాజెక్ట్ కోసం పరిపూర్ణ గ్యాస్ సెన్సార్. మేము దానిని ఆర్డునోతో కనెక్ట్ చేసినప్పుడు అది వాయువులను గ్రహిస్తుంది మరియు పిపిఎమ్‌లో కాలుష్య స్థాయిని పొందుతాము (మిలియన్‌కు భాగాలు). MQ135 గ్యాస్ సెన్సార్ అవుట్పుట్ను వోల్టేజ్ స్థాయిల రూపంలో ఇస్తుంది మరియు మేము దానిని PPM గా మార్చాలి. కాబట్టి PPM లో అవుట్‌పుట్‌ను మార్చడానికి, ఇక్కడ మేము MQ135 సెన్సార్ కోసం ఒక లైబ్రరీని ఉపయోగించాము, ఇది క్రింద “కోడ్ వివరణ” విభాగంలో వివరంగా వివరించబడింది.

దాని దగ్గర గ్యాస్ లేనప్పుడు సెన్సార్ మాకు 90 విలువను ఇస్తుంది మరియు సురక్షితమైన గాలి నాణ్యత 350 పిపిఎమ్ మరియు ఇది 1000 పిపిఎమ్ మించకూడదు. ఇది 1000 పిపిఎమ్ పరిమితిని మించినప్పుడు, అది తలనొప్పి, నిద్ర మరియు స్తబ్దత, పాత, ఉబ్బిన గాలికి కారణమవుతుంది మరియు 2000 పిపిఎమ్ దాటితే అది హృదయ స్పందన రేటు మరియు అనేక ఇతర వ్యాధులకు కారణమవుతుంది.

విలువ 1000 పిపిఎమ్ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఎల్‌సిడి మరియు వెబ్‌పేజీ “ఫ్రెష్ ఎయిర్” ని ప్రదర్శిస్తాయి. విలువ 1000 పిపిఎమ్‌ను పెంచినప్పుడల్లా, బజర్ బీపింగ్ ప్రారంభమవుతుంది మరియు ఎల్‌సిడి మరియు వెబ్‌పేజీ “పూర్ ఎయిర్, ఓపెన్ విండోస్” ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది 2000 పెరిగితే, బజర్ బీప్ చేస్తూనే ఉంటుంది మరియు ఎల్‌సిడి మరియు వెబ్‌పేజీ “డేంజర్! తాజా గాలికి తరలించండి ”.

కోడ్ వివరణ:

ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం కోడింగ్ ప్రారంభించడానికి ముందు, మేము మొదట MQ135 గ్యాస్ సెన్సార్‌ను క్రమాంకనం చేయాలి. సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ను పిపిఎమ్ విలువగా మార్చడంలో చాలా లెక్కలు ఉన్నాయి, మా మునుపటి స్మోక్ డిటెక్టర్ ప్రాజెక్ట్లో మేము ఈ గణనను పూర్తి చేసాము. కానీ ఇక్కడ మేము MQ135 కోసం లైబ్రరీని ఉపయోగిస్తున్నాము, మీరు ఈ MQ135 లైబ్రరీని ఇక్కడ నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసి, ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు:

ఈ లైబ్రరీని ఉపయోగించి మీరు ఈ క్రింది రెండు పంక్తులను ఉపయోగించడం ద్వారా నేరుగా PPM విలువలను పొందవచ్చు:

MQ135 గ్యాస్‌సెన్సర్ = MQ135 (A0); float air_quality = gasSensor.getPPM ();

కానీ దీనికి ముందు మనం MQ135 సెన్సార్‌ను క్రమాంకనం చేయాలి, సెన్సార్‌ను క్రమాంకనం చేయడానికి క్రింద ఇచ్చిన కోడ్‌ను అప్‌లోడ్ చేసి, 12 నుండి 24 గంటలు అమలు చేసి, ఆపై RZERO విలువను పొందండి.

# "MQ135.h" శూన్య సెటప్ () {Serial.begin (9600); } శూన్య లూప్ () {MQ135 గ్యాస్‌సెన్సర్ = MQ135 (A0); // పిన్ A0 ఫ్లోట్ rzero = gasSensor.getRZero () కు సెన్సార్‌ను అటాచ్ చేయండి; సీరియల్.ప్రింట్ల్న్ (రజెరో); ఆలస్యం (1000); }

RZERO విలువను పొందిన తరువాత. మీరు "MQ135.h" ను డౌన్‌లోడ్ చేసిన లైబ్రరీ ఫైల్‌లో RZERO విలువను ఉంచండి: # RZERO 494.63 ని నిర్వచించండి

ఇప్పుడు మన గాలి నాణ్యత పర్యవేక్షణ ప్రాజెక్ట్ కోసం అసలు కోడ్‌ను ప్రారంభించవచ్చు.

కోడ్‌లో, మొదట మేము లైబ్రరీలను మరియు గ్యాస్ సెన్సార్ మరియు ఎల్‌సిడి కోసం వేరియబుల్స్‌ను నిర్వచించాము. సాఫ్ట్‌వేర్ సీరియల్ లైబ్రరీని ఉపయోగించడం ద్వారా, మనం ఏదైనా డిజిటల్ పిన్‌ను TX మరియు RX పిన్‌గా తయారు చేయవచ్చు. ఈ కోడ్‌లో, మేము పిన్ 9 ను RX పిన్‌గా మరియు పిన్ 10 ను ESP8266 కొరకు TX పిన్‌గా చేసాము. అప్పుడు మేము LCD కోసం లైబ్రరీని చేర్చాము మరియు దాని కోసం పిన్నులను నిర్వచించాము. మేము మరో రెండు వేరియబుల్స్‌ను కూడా నిర్వచించాము: ఒకటి సెన్సార్ అనలాగ్ పిన్ కోసం మరియు మరొకటి ఎయిర్_క్వాలిటీ విలువను నిల్వ చేయడానికి.

# చేర్చండి # డీబగ్ నిజమైన సాఫ్ట్‌వేర్ సీరియల్ esp8266 (9,10) ను నిర్వచించండి; # చేర్చండి లిక్విడ్ క్రిస్టల్ ఎల్సిడి (12,11, 5, 4, 3, 2); const int sensPin = 0; int గాలి_క్వాలిటీ;

అప్పుడు మేము బజర్ను కనెక్ట్ చేసిన పిన్ 8 ను అవుట్పుట్ పిన్గా ప్రకటిస్తాము. l cd.begin (16,2) ఆదేశం డేటాను స్వీకరించడానికి LCD ని ప్రారంభిస్తుంది మరియు తరువాత మేము కర్సర్‌ను మొదటి పంక్తికి సెట్ చేస్తాము మరియు 'సర్క్యూట్‌డిజెస్ట్' ను ప్రింట్ చేస్తాము. అప్పుడు మేము కర్సర్‌ను రెండవ పంక్తిలో అమర్చుతాము మరియు 'సెన్సార్ వార్మింగ్' ను ప్రింట్ చేస్తాము.

పిన్ మోడ్ (8, U ట్పుట్); lcd.begin (16,2); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("సర్క్యూట్ డైజెస్ట్"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("సెన్సార్ వార్మింగ్"); ఆలస్యం (1000);

అప్పుడు మేము సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం బాడ్ రేట్‌ను సెట్ చేస్తాము. వేర్వేరు ESP లు వేర్వేరు బాడ్ రేట్లను కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి మీ ESP యొక్క బాడ్ రేటు ప్రకారం వ్రాయండి. అప్పుడు మేము ఆర్డునోతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ESP ని సెట్ చేయడానికి ఆదేశాలను పంపుతాము మరియు సీరియల్ మానిటర్‌లో IP చిరునామాను చూపుతాము.

సీరియల్.బెగిన్ (115200); esp8266.begin (115200); sendData ("AT + RST \ r \ n", 2000, డీబగ్); sendData ("AT + CWMODE = 2 \ r \ n", 1000, డీబగ్); sendData ("AT + CIFSR \ r \ n", 1000, డీబగ్); sendData ("AT + CIPMUair_quality = 1 \ r \ n", 1000, DEBUG); sendData ("AT + CIPSERVER = 1,80 \ r \ n", 1000, డీబగ్); పిన్‌మోడ్ (సెన్సార్‌పిన్, ఇన్‌పుట్); lcd.clear ();

వెబ్ బ్రౌజర్‌లో వెబ్‌పేజీలో అవుట్‌పుట్‌ను ముద్రించడానికి, మేము HTML ప్రోగ్రామింగ్‌ను ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. కాబట్టి, మేము వెబ్‌పేజీ అనే స్ట్రింగ్‌ను సృష్టించి, అవుట్‌పుట్‌ను అందులో నిల్వ చేసాము. మేము అవుట్పుట్ నుండి 48 ను తీసివేస్తున్నాము ఎందుకంటే రీడ్ () ఫంక్షన్ ASCII దశాంశ విలువను మరియు 0 అయిన మొదటి దశాంశ సంఖ్యను 48 వద్ద ప్రారంభిస్తుంది.

if (esp8266.available ()) {if (esp8266.find ("+ IPD,")) {ఆలస్యం (1000); int connectionId = esp8266.read () - 48; స్ట్రింగ్ వెబ్‌పేజీ = "

IOT వాయు కాలుష్య పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ

"; వెబ్‌పేజీ + ="

"; వెబ్‌పేజీ + =" గాలి నాణ్యత "; వెబ్‌పేజీ + = గాలి_క్వాలిటీ; వెబ్‌పేజీ + =" పిపిఎం "; వెబ్‌పేజీ + ="

";

కింది కోడ్ సెండ్‌డేటా అనే ఫంక్షన్‌కు కాల్ చేస్తుంది మరియు చూపించడానికి డేటా & మెసేజ్ తీగలను వెబ్‌పేజీకి పంపుతుంది.

sendData (సిప్‌సెండ్, 1000, డీబగ్); sendData (వెబ్‌పేజీ, 1000, డీబగ్); cipSend = "AT + CIPSEND ="; cipSend + = connectionId; cipSend + = ","; cipSend + = webpage.length (); cipSend + = "\ r \ n";

కింది కోడ్ LCD లోని డేటాను ప్రింట్ చేస్తుంది. గాలి నాణ్యతను తనిఖీ చేయడానికి మేము వివిధ షరతులను వర్తింపజేసాము మరియు ఎల్‌సిడి షరతులకు అనుగుణంగా సందేశాలను ముద్రిస్తుంది మరియు కాలుష్యం 1000 పిపిఎమ్‌కి మించి ఉంటే బజర్ కూడా బీప్ అవుతుంది.

lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("గాలి నాణ్యత"); lcd.print (air_quality); lcd.print ("PPM"); lcd.setCursor (0,1); if (air_quality <= 1000) {lcd.print ("తాజా గాలి"); డిజిటల్ రైట్ (8, తక్కువ);

చివరగా ఈ క్రింది ఫంక్షన్ వెబ్‌పేజీలోని డేటాను పంపుతుంది మరియు చూపుతుంది. 'వెబ్‌పేజీ' అనే స్ట్రింగ్‌లో మేము నిల్వ చేసిన డేటా 'కమాండ్' అనే స్ట్రింగ్‌లో సేవ్ చేయబడుతుంది. ESP అప్పుడు 'కమాండ్' నుండి అక్షరాన్ని ఒక్కొక్కటిగా చదివి వెబ్‌పేజీలో ప్రింట్ చేస్తుంది.

స్ట్రింగ్ సెండ్‌డేటా (స్ట్రింగ్ కమాండ్, కాన్ ఇంటెంట్ సమయం ముగిసింది, బూలియన్ డీబగ్) {స్ట్రింగ్ స్పందన = ""; esp8266.print (ఆదేశం); // చదివిన అక్షరాన్ని esp8266 long int time = millis () కు పంపండి; అయితే ((సమయం + సమయం ముగిసింది)> మిల్లిస్ ()) {అయితే (esp8266.available ()) {// esp డేటాను కలిగి ఉంది కాబట్టి దాని అవుట్‌పుట్‌ను సీరియల్ విండో చార్‌కు ప్రదర్శిస్తుంది c = esp8266.read (); // తదుపరి అక్షరాన్ని చదవండి. ప్రతిస్పందన + = సి; deb} if (డీబగ్) {సీరియల్.ప్రింట్ (ప్రతిస్పందన); } తిరిగి ప్రతిస్పందన; }

ప్రాజెక్ట్ యొక్క పరీక్ష మరియు అవుట్పుట్:

కోడ్‌ను అప్‌లోడ్ చేయడానికి ముందు, మీరు మీ ESP8266 పరికరం యొక్క Wi-Fi కి కనెక్ట్ అయ్యారని నిర్ధారించుకోండి. అప్‌లోడ్ చేసిన తర్వాత, సీరియల్ మానిటర్‌ను తెరవండి మరియు ఇది క్రింద చూపిన విధంగా IP చిరునామాను చూపుతుంది.

మీ బ్రౌజర్‌లో ఈ IP చిరునామాను టైప్ చేయండి, ఇది క్రింద చూపిన విధంగా అవుట్‌పుట్‌ను మీకు చూపుతుంది. మీరు పిపిఎమ్‌లో ప్రస్తుత గాలి నాణ్యత విలువను చూడాలనుకుంటే పేజీని మళ్లీ రిఫ్రెష్ చేయాలి.

దాని పనితీరును ప్రదర్శించడానికి మేము స్థానిక సర్వర్‌ను సెటప్ చేసాము, మీరు ఈ క్రింది వీడియోను తనిఖీ చేయవచ్చు. కానీ ప్రపంచంలోని ఎక్కడి నుండైనా గాలి నాణ్యతను పర్యవేక్షించడానికి, మీరు మీ పరికరం యొక్క పోర్ట్ 80 (HTTP లేదా ఇంటర్నెట్ కోసం ఉపయోగిస్తారు) ను మీ స్థానిక లేదా ప్రైవేట్ IP చిరునామాకు (192.168 *) ఫార్వార్డ్ చేయాలి. పోర్ట్ ఫార్వార్డ్ చేసిన తరువాత ఇన్కమింగ్ కనెక్షన్లన్నీ ఈ స్థానిక చిరునామాకు ఫార్వార్డ్ చేయబడతాయి మరియు మీ ఇంటర్నెట్ యొక్క పబ్లిక్ ఐపి చిరునామాను ఎక్కడి నుండైనా నమోదు చేయడం ద్వారా మీరు పైన చూపిన వెబ్‌పేజీని తెరవవచ్చు. మీరు మీ రౌటర్ (192.168.1.1) లోకి లాగిన్ అవ్వడం ద్వారా పోర్టును ఫార్వార్డ్ చేయవచ్చు మరియు పోర్ట్ ఫార్వార్డింగ్‌ను సెటప్ చేసే ఎంపికను కనుగొనవచ్చు.