智能家居DIY-空气质量检测篇-获取温度和湿度篇

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智能家居DIY-空气质量检测篇-获取空气污染指数

前言

话说楼主终于升级当爸了,宝宝现在5个月了,宝宝出生的时候是冬天,正是魔都空气污染严重的时候,当时就想搞个自动开启空气净化器,由于种种原因一直没有时间搞,最近终于闲下来了这个事情终于提上议程了,现在是夏天,空气都还行,各种空气质量相关电子产品都打折,正是动手的好时机。

计划的主要功能有:

  1. 自动检测空气质量(pm2.5,Pm10)
  2. 自动检测温度,湿度,气压
  3. 定时上传空气质量数据到服务器,并通过手机App显示
  4. 当空气质量差的时候自动开启空气净化器并报警提示关窗
  5. 当空气质量净化完毕后自动关闭空气净化器

 

架构

计划使用ardunio连接空气质量传感器,温度,湿度,气压传感器,通过wifi模块通过http上传到服务器后台,服务器采用.net mvc架构。app使用网站提供的接口获取数据并显示

 

计划使用的硬件有:

Ardunio mini pro

 

攀藤G5 空气质量传感器

 

继电器

 

温湿度传感器

气压传感器

WIFI模块

电源模块

 

 

有些朋友可能会问为啥用ardunio pro mini,主要有两个原因,一个便宜,一个性能够用。

空气质量传感器使用攀藤的原因主要是该传感器市场反馈性能不错,经过试验确实性能不错,另外一个就是现在买便宜:-)

 电源模块为啥要用两个的原因是部分传感器使用3.3v电压,部分传感器使用5v电压,计划使用交流转5v模块获得5V点,然后5v电再接一个降压模块获得3.3v电

我会用一系列的文章来记载我这次的DIY,有兴趣的朋友可以加我扣扣-1942916494,大家一起探讨。

 

获取温度和湿度

温度和湿度传感器使用的是 “AOSONG AM2320”, 这个传感器的特点是进度高,价格实惠

 

硬件连接

AM2320一共有4个接口,1接5v电源,2接ardunio的A4,3接地线,4接ardunio的A5

 

连接电脑

ardunio mini pro需用FTDI-232连接电脑,连线 ardunio vcc - ftdi vcc, ardunio gnd - ftdi gnd, ardunio tx - ftdi rx, ardunio rx - ftdi tx, ardunio rst - ftdi rst

如果已经用降压模块连接了ardunio的电源,不要接vcc和gnd,如果已经用降压模块连接了ardunio的电源,不要接vcc和gnd,如果已经用降压模块连接了ardunio的电源,不要接vcc和gnd

 

接好后,把ftdi连接到电脑的usb上,如果是第一次连接会安装驱动,装好后,会虚拟出一个com口

 

我的是com5

 

编写代码

使用官方IDE编写代码,下载地址:https://www.arduino.cc/en/Main/Software

可以下载绿色版,解压缩就能用

打开后界面是这样的

 

点工具,开发板选择ardunio mini or ardunio mini pro,端口选择虚拟出来的那个com口。

下载AM2320 ardunio支持库

https://github.com/Ten04031977/AM2320-master

导入库到Ardunio IDE中

ardunio IDE中点击项目-加载库-添加一个zip库,选择下载下来的zip文件即可

编写代码

打开上一次的文件或者新建一个文件,拷贝下面的代码到ardunio IDE中

#include <Wire.h>
#include <AM2320.h>

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial pm25Serial(8, 9); // RX, TX

AM2320 th; //新增

struct _panteng {
  unsigned char len[2];
  unsigned char pm1_cf1[2];
  unsigned char pm2_5_cf1[2];
  unsigned char pm10_0_cf1[2];
  unsigned char pm1_0[2];
  unsigned char pm2_5[2];
  unsigned char pm10_0[2];
  unsigned char d[20];
} panteng;

float caiqarr[8]  = {0,50,100,150,200,300,400,500};
float cpm10arr[8] = {0,50,150,250,350,420,500,600};
float cpm25arr[8] = {0,35,75,115,150,250,350,500};

int caculateAiq(float * aiqarr, float * contaminatarr,int val , int size)
{
  int findidx = 1;
  for(int i=findidx;i<size;i++,findidx++)
  {
    if(contaminatarr[i] >= val)
      break;
  }

  if(findidx >= size)
    return (int)aiqarr[size - 1];

    float aiq  = (aiqarr[findidx]-aiqarr[findidx - 1]) / (contaminatarr[findidx] - contaminatarr[findidx - 1]) * (val - contaminatarr[findidx - 1]) + aiqarr[findidx - 1];
    return (int)aiq;
}

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);        //USB串口向PC发送数据
  pm25Serial.begin(9600);        //软串口连接传感器

  pinMode(13, OUTPUT);//内置led

   digitalWrite(13, HIGH); 
   delay(1000);
    digitalWrite(13, LOW); 
    delay(1000);
      digitalWrite(13, HIGH); 
      delay(1000);
    digitalWrite(13, LOW); 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

  unsigned char c;
  char str[100];
  static int state = 0;
  static int count = 0;
  static int time = 0;
  int pm1_0, pm2_5, pm10_0;        //PM1.0、PM2.5、PM10
  int i;

  while  (pm25Serial.available()) {
    c = pm25Serial.read();

    // say what you got:
    //Serial.print("I received: ");
    //Serial.println(c, DEC);
    //Serial.println("read");
    switch (state) {
      case 0:
        if (0x42 == c)
        {
          digitalWrite(13, HIGH); //开始读取亮灯
          state = 1;
        }
        break;
      case 1:
        if (0x4d == c) {
          state = 2;
          count = 0;
          //Serial.println(' ');
        }
        break;
      case 2:
        ((unsigned char *) &panteng)[count++] = c;
        sprintf(str, "%02X ", c);

        if (count > 28) {
          state = 0;
          pm1_0 = panteng.pm1_0[0] * 256 + panteng.pm1_0[1];
          pm2_5 = panteng.pm2_5[0] * 256 + panteng.pm2_5[1];
          pm10_0 = panteng.pm10_0[0] * 256 + panteng.pm10_0[1];

          int pm25aiq = caculateAiq(caiqarr,cpm25arr,pm2_5,8);
          int pm10aiq =  caculateAiq(caiqarr,cpm10arr,pm10_0,8);
          sprintf(str, "%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d", time++, pm1_0, pm2_5, pm10_0, pm25aiq, pm10aiq);
          Serial.println(str);

          snprintf(str, 16, "PM2.5=%d    ", pm2_5);

//新增
if(th.Read()==0) { Serial.print("humidity: "); Serial.print(th.h); Serial.print("%, temperature: "); Serial.print(th.t); Serial.println("*C"); } digitalWrite(13, LOW); //结束读取熄灯 } break; default: break; } } }

 

点击上传,IDE会自动编译,并上传代码到ardunio中。

 

上传完毕后,点击工具,串口监视器,在弹出的窗口中就可以看到当前的空气质量和当前的温度和湿度了

 

 

 


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posted @ 2016-07-03 21:42 风雷云雪电 Views(...) Comments(...) Edit 收藏