Analyseur mobile de la qualité de l'air : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Dans cet article, vous trouverez un tutoriel sur la façon de construire un analyseur de qualité de l'air. L'analyseur est destiné à être embarqué sur une voiture pendant ses déplacements afin que nous puissions construire une base de données en ligne regroupant toutes les informations sur la qualité de l'air par emplacement.

Pour le réaliser, nous avons utilisé les éléments matériels suivants:

- STM32: NUCLEO-N432KC

- capteur de gaz multicanal: Grove 101020088

- capteur optique de poussière - GP2Y1010AU0F

- capteur d'humidité et de température: DHT11

- module wisol: SFM10R1

Et les logiciels suivants:

- Mbed

- Ubidots

- Altium

Étape 1: Développement de code

Tout d'abord, nous avons utilisé Mbed pour développer le code de chaque composant indépendamment.

Pour le capteur de gaz multicanal, le capteur optique de poussière et le capteur d'humidité et de température, nous avons utilisé les bibliothèques de capteurs et utilisons simplement les fonctions qui traduisent les données brutes en données exploitables.

Pour le capteur de densité de poussière, nous devions allumer la LED interne pendant 0,32 ms et lire la valeur 0,28 ms après l'avoir allumé, puis éteindre la LED pendant 9,68 ms supplémentaires.

Après avoir testé chaque capteur, nous avons réuni tous les codes en un afin d'obtenir toutes les mesures imprimées.

Une fois les données recueillies, elles sont traduites en entier afin qu'elles puissent être codées en hexadécimal pour être envoyées sur le réseau Sigfox. Ensuite, nous avons implémenté le module Wisol pour établir la communication avec le réseau Sigfox.

Étape 2: Sigfox - Base de données

Une fois les données reçues par Sigfox, grâce à des rappels définis, elles sont redirigées vers notre base de données Ubidots. Là, nous pouvons vérifier l'évolution de chaque mesure au fil du temps.

Étape 3: PCB

Une fois la carte fonctionnelle sur LABDEC, il a fallu la transférer sur un circuit imprimé PCB. A cet effet, plusieurs logiciels et plateformes sont disponibles pour le faire. Nous avons utilisé le logiciel Altium pour sa simplicité et son efficacité. Altium propose la création, l'impression et la soudure de schémas PCB avec des composants.

Nous expliquons ici en plusieurs étapes le tutoriel de la création du circuit électronique.

ETAPE 1: La création du schéma.

Tout d'abord, vous devez télécharger les librairies qui vous permettent d'obtenir la carte nucléo, elle est disponible dans le lien:

Vous pouvez ensuite créer le schéma en ajoutant le NUCLEO et le connecter aux composants, GPS, Gas Sensor…

ÉTAPE 2: Conversion en PCB

Convertissez votre schéma PCB en un vrai PCB. Quand c'est fait, placez les composants et le NUCLEO de manière à ce qu'il soit le plus facile à câbler, les câbles de connexion doivent se croiser le moins possible.

Cette méthode garantira qu'une seule couche de câblage est utilisée. de préférence la couche inférieure, (il vaut mieux augmenter la taille des connexions à 50mil afin d'avoir aucune rupture ou manque de fluidité électrique).

ÉTAPE 3: Impression du PCB.

Une fois les étapes 1 et 2 terminées, vous aurez cette fenêtre sur votre projet Altium.

Ensuite, vous devez créer un fichier Gerber, cette étape est détaillée dans le lien:

Étape 4: Assemblage

Enfin, après avoir soudé les connecteurs, nous mettons notre circuit dans une boîte laissant les capteurs à l'extérieur afin qu'ils restent dans l'air ambiant.