آلودگی هوا همواره یکی از معظلات شهرنشین‌ها به خصوص شهرهایی مانند تهران، اهواز، شیراز و … بوده است. شاید بهبود این شرایط حداقل در کوتاه مدت امکان پذیر نباشد ولی کاهش فعالیت‌های روزانه در روزهایی که آلودگی به حداکثر مقدار خود می‌رسد و در محیط‌هایی که میزان گازهای سمی بیش از حد استاندارد می‌باشد امکان پذیر باشد.
در این مطلب قصد داریم شما را با یک سنسور بسیار جذاب برای تشخیص میزان آلودگی در هوا و نحوه‌ی کار کردن با آن آشنا کنیم.
سنسور CCS811 :
ماژول مربوط به این سنسور در شکل زیر نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می‌کنید ابعاد سنسور و ماژول بسیار کوچک است که این مسئله علاوه بر امکان قرار گرفتن در مکان‌های کوچک، نشان دهنده توان مصرفی بسیار پایین این سنسور می‌باشد.
مشخصات ماژول :
- پشتیبانی از پروتکل ارتباطی I2C
- قابلیت تشخیص انواع ترکیبات گازهای فرار (VOC)، کربن دی اکسید، الکول، اسیدهای ارگانیک، کتون،آلفاتیک و…
- بهینه سازی شده برای عملکرد در محیط‌های سر بسته
- تشخیص دمای محیط
عملکرد سنسور:
این ماژول دارای پایه‌های وقفه خارجی می‌باشد که می‌تواند در دو حالت قابل تنظیم تحریک شود:
- تحریم هنگام پایان یافتن عملیات پردازش
- تحریک هنگام تجاوز مقادیر خوانده شده از حد مجاز
همچنین قابلیت تنظیم سنسور برای خواندن مقادیر در مدت زمان‌های ثابت وجود دارد. به عنوان می‌توانیم سنسور را تنظیم کنیم تا هر 5 ثانیه، 10 ثانیه، 20 ثانیه و… مقادیر خوانده شده را از طریق رابط I2C به سمت میکروکنترلر ارسال کند.
بر روی ماژول یک رگولاتور 3.3V نیز قرار داده شده است و به راحتی می‌توانید ولتاژ 5V که اغلب در سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد را به ماژول اعمال کنید.
ترتیب پایه‌ها:
- Vin و GND : پایه‌ها تغذیه
- 3V3 : خروجی رگولاتور 3V
- پایه‌های SDA و SCL : پایه‌های ارتباط I2C
- INT : وقفه خارجی برای اعمال به میکروکنترلر
- Wake : برای فعال سازی سنسور باید روی این پایه مقدار صفر قرار گیرد.
- RST : ریست کردن سنسور با صفر کردن این پایه
سخت افزار:
از این ماژول می‌توانید در هر نوع سخت افزاری که از مشخصات مورد نیاز ماژول (از جمله I2C) پشتیبانی می‌کند استفاده کنید. شکل زیر به عنوان نمونه اتصال این سنسور را به برد Adafruit Metro نشان می‌دهد.
نکته: آدرس این سنسور برای ارتباط I2C برابر 0x5A می‌باشد.
نرم افزار:
برای کار با این سنسور می‌توانید از اطلاعات دیتاشیت کمک بگیرید اما اگر از بردهای آردوینو استفاده می‌کنید، می‌توانید کتابخانه لازم برای کار با این سنسور را از لینک زیر دریافت کنید و به راحتی با این سنسور کار کنید:
این پوشه را در آدرس کتابخانه‌های آردوینو (arduinosketchfolder/libraries) قرار دهید.
برای اجرای کدهای ارائه شده به بخش زیر در نرم افزار مراجعه کنید:
File->Examples->Adafruit_CCS811->CCS811_test
بخش serial console را در نرم‌افزار باز کرده و مقدار baud rate را بر روی 9600 تنظیم کنید.
اگر مراحل سخت افزاری و نرم‌افزاری را به درستی انجام داده داده باشید، صفحه‌ای مشابه شکل زیر را مشاهده خواهید کرد. در این صفحه اطلاعات سنسور خوانده شده و هر لحظه اپدیت می‌شود. اطلاعات ارائه شده در این شکل برای یک محیط تقریبا پاکیزه از آلاینده‌های محیطی می‌باشد.
امیدوارم از این پروژه و مطالب مطرح شده در این پست استفاده مفیدی کرده باشید.
منابع :
adafruit.com
