Ako

Takto si sami vyrábate peľový alarm

Vynikajúcich predpovedačov sennej nádchy založených na faktoroch, ako je teplota, vietor a zrážky, nájdete online. Tieto peľové radary však neberú do úvahy druhy rastlín, zatiaľ čo u konkrétnych druhov sa často vyskytuje alergia. Zostavujeme peľový alarm, ktorý varuje iba pred peľom z rastlín podľa vášho výberu v určitom množstve.

Nákupný zoznam

Napríklad na Martoparts.nl

1 modul NodeMCU (10 EUR)

Napríklad na Conrad.nl

1 odľahčenie tahu M10 (1 €)

1 PCB 80 × 50 mm (3,30 €)

1 Plastové puzdro 85 × 56 × 39 mm (4,25 EUR)

1 skrutková svorka 2-pólová (0,20 €)

1 napájací adaptér 5 V, 1 A (6 EUR)

1 červená LED (0,10 EUR)

1 zelená LED (0,10 EUR)

2 rezistory 100 ohmov (0,10 EUR)

Ostatné potreby: spájkovačka a spájka, bočné frézy, skrutkovač, vŕtačka, pilník, superlepidlo, jednopólová šnúra (30 cm), multimetr (voliteľný).

Celkové náklady: cca 24,75 €

Počas uplynulej „zimy“ už veľa pacientov so sennou nádchou malo sťažnosti. Ktokoľvek alergický na peľ jelše alebo liesky bol začiatkom tohto roka bezprecedentne zasiahnutý a zdá sa, že si budeme musieť zvyknúť na celoročne kvitnúce rastliny, stromy a trávy. Našťastie, väčšina ľudí s alergiou na peľ prichádza na rad iba v čase, keď kvitne konkrétny kmeň. Peľový alarm je preto užitočný, iba ak ho zohľadňuje.

Samozrejme, že to začína spoľahlivými údajmi získanými z detekcie peľu. Naším zdrojom je lekárske centrum na univerzite v Leidene, ktorého oddelenie pľúcnych chorôb týždenne analyzuje vzorky vzduchu. Toto je tradičné remeslo: vzorky vzduchu pozostávajú zo siedmich prúžkov lepiacej pásky (jeden pre každý všedný deň), ktoré sa skúmajú pod mikroskopom! Výsledky týždenného počtu sú zverejnené na webovej stránke LUMC.

Prirodzene, tento počet je lokálny a množstvo peľových zŕn zistených v Leidene sa môže od počtu v Limburgu veľmi líšiť. Napriek tomu poskytuje dobrú indikáciu a experimentom s veličinami sa údaje dajú použiť aj na iných miestach. Pomocou čísel z tabuľky určujeme, či rastlina presahuje určitú normu. Ak je to tak, rozsvieti sa červená LED dióda a varovanie bude zaslané e-mailom. Ak hodnota opäť klesne pod štandard, červená LED zhasne a bude nasledovať e-mail s oznámením, že varovanie bolo stiahnuté.

Hardware

Čo sa týka hardvéru a bývania, tento projekt vyniká jednoduchosťou. Potrebujete sieťový adaptér, kompaktné puzdro a odľahčenie tahu, modul NodeMCU, dve LED diódy, dva rezistory a dosku na spájkovanie všetkého. Jedná sa teda o veľmi vhodný obvod pre tých, ktorí s spájkovaním ešte len začínajú.

Zelená LED indikuje, že systém je funkčný a schopný načítať údaje zo zdroja; červená LED sa rozsvieti, keď je prekročený nastavený peľový štandard pre vybrané rastliny. Obvod je napájaný jednoduchým sieťovým adaptérom 5 voltov, minimálne 1 ampérom. Môže to byť aj ten s pripojením USB, v takom prípade stále potrebujete vhodný kábel USB. Celá je umiestnená v kompaktnom plastovom kryte, pre ktorý samozrejme môžete tiež niečo vyrobiť alebo znovu použiť sami. Napokon odľahčenie tahu zabráni vytiahnutiu napájacieho kábla v prípade neúmyselnej sily.

Nainštalujte vývojové prostredie

Program ESP je najjednoduchšie programovať pomocou vývojového prostredia Arduino (IDE). Môžete si ho stiahnuť tu. Pretože toto IDE nie je primárne určené pre tento modul, budete si musieť nainštalovať ďalšie potrebné komponenty. Kliknite na Súbor / Predvoľby a zadajte na karte nastavenie Včela Ďalšie adresy URL pre správu rady adresa URL //arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json v. Vyberte si hneď Zdroje / Rada: / Správa rady ... a typ hlavne. Teraz venujte pozornosť: nainštalujte verziu 2.4.2 pre poštovú verziu programu z dôvodu nekompatibility knižnice sendemail.h s novšími verziami. Pre verziu bez pošty vyberte najnovšiu verziu.

Vyberte modul cez Nástroje / Doska / NodeMCU 1.0 (modul ESP-12E). Pripojte modul ESP pomocou USB kábla a vyberte správny port v Arduino IDE (Náradie / Brána, vyberte port s najvyšším číslom). Ak všetko dobre dopadlo, vaše nastavenie je teraz pripravené na spustenie programovania.

Upravte kód

Hotový program si môžete stiahnuť tu. Existujú dokonca dve varianty: pre tých, ktorí sú spokojní s výstražnou LED diódou a nepovažujú za potrebné dostávať e-mail, je k dispozícii odizolovaná verzia. Ušetrí vám to problém so založením účtu u poskytovateľa pošty. Stiahnite súbor Pollen.zip a rozbaľte ho do ľubovoľného priečinka. Otvorte súbor peľ.ino pre verziu bez pošty alebo pollenmail.ino pre verziu s funkciou mail (dvojitým kliknutím na súbor sa automaticky otvorí v Arduino IDE, pozri tiež políčko „Inštalovať vývojové prostredie“). Nasledujúce vysvetlenie je založené na variante pošty, pretože to je logicky verzia, o ktorej sa dá povedať najviac.

Doplňte ssid a heslo zadajte názov a heslo bezdrôtovej siete. Otvorte v prehliadači //sec.lumc.nl/pollenwebextern a určte čísla riadkov rastlín, ktoré chcete monitorovať. Prvý riadok názvov stĺpcov sa nepočíta, takže Hazel je riadok 1, Els riadok 2 atď. Vzorový kód uvádza zoznam hodnôt pre najneslávnejšie rastliny. Pohodlnejšie je vymeniť ich za tie, na ktoré chcete dávať pozor. Zadajte kód Flóra [] zodpovedajúce čísla riadkov tabuľky, oddelené čiarkami a pri prah[] hodnota pre každú rastlinu. Toto je potrebné určiť experimentom: pri 0 ° C každé peľové zrno konkrétnej rastliny vyvolá poplach a pri 100 ° C je značná hranica. Ak ste vysoko alergický na peľ jelše a v menšej miere na peľ brezy, pridajte Flóra [] hodnoty {2, 8} a s prah[] napríklad hodnoty {0, 20}. Uistite sa, že počet čísel je v oboch riadkoch rovnaký.

Stiahnite si jeden z dvoch hotových programov zo stránky pcmweb.nl

Nastavte si poštový účet

Na odosielanie pošty potrebujete poštový server. Mohli by ste si ho nainštalovať na modul, ale takmer určite s tým narazíte na problémy. Filtre spamu nedôverujú pošte z neznámych zdrojov a správy odoslané priamo z modulu sa nedostanú k väčšine príjemcov. Tento problém je možné obísť použitím bezplatného poskytovateľa, napríklad Mailjet.

Prejdite na www.mailjet.com a kliknutím vytvorte nový účet Zdarma sa prihlásiť. Ak chcete použiť nový účet, musíte potvrdiť svoju e-mailovú adresu kliknutím na tlačidlo alebo odkaz v potvrdzovacom e-maile.

Prihláste sa do Mailjet a kliknite hore Transakčné / SMTP. nižšie Poverovacie listiny vidíš Užívateľské meno a Heslo, oba sú potrebné vo vašom programe. Skopírujte reťazec znakov pod položkou User at server_login na mieste USERNAME (medzi dvojitými úvodzovkami). Reťazec uvedený nižšie Heslo príde na rad heslo_serveru na mieste HESLO. Server SMTP (in-v3.mailjet.com) a číslo portu (587) už boli zadané. Vyplňte miesto [email protected] Zadajte e-mailovú adresu, ktorú používate pre svoj účet Mailjet.

Posielanie pošty sa dá uskutočniť aj cez Gmail. Ak chcete používať server smtp, budete musieť znížiť zabezpečenie účtu. Kliknite na ikonu svojho účtu a potom kliknite na Správa vášho účtu Google / zabezpečenie a prepnúť Prístup prostredníctvom menej bezpečných aplikácií v. V programe používate svoju vlastnú adresu odosielateľa a zodpovedajúce heslo, smtp.gmail.com Včela server_host a brána 465 Včela Port servera.

Vysvetlenie kódu

Kód začína vložením dvoch knižníc: ESP8266WiFi.h a sendemail.h. Prvý spracováva pripojenie k bezdrôtovej sieti a spracováva webový prenos. Vďaka tomuto programu je možné modul pripojiť k sieti pomocou niekoľkých riadkov kódu a použiť ho ako webového klienta. Druhá knižnica riadi pripojenie k poštovému serveru a umožňuje programu odosielať správy.

Deklarujeme niektoré konštanty a premenné, z ktorých najdôležitejšie už boli diskutované v odsekoch vyššie. Pri spracovaní údajov sú LED vypnuté a modul sa pripája k WiFi. Po úspešnom zapnutí sa rozsvieti zelená LED.

Spracovanie údajov

Funkcia dostať informácie () je srdcom programu. Tu sa vyhľadá a analyzuje webová stránka s tabuľkou. Premenná peľová výstraha dostane hodnotu nepravdivé a i dostane hodnotu 0. Pokiaľ je upozornenie na peľ nepravdivé, webová stránka sa číta riadok po riadku a pozerá sa na ňu alebo na ňu postupne nadväzuje peľ spolu vyskytuje sa v nich. Toto je posledný stĺpec tabuľky so zoznamom všetkých peľových zŕn rastliny, ktoré boli spočítané za posledný týždeň. Variabilné i sa zvyšuje o jednu a teraz má hodnotu 1. Táto slučka sa prehýba v riadkoch tabuľky. Variabilné j je deklarovaná a daná hodnota 0. Toto je súčasť druhej slučky, ktorá odstraňuje všetky prvky Flóra [] a prah[] byť hotový.

Teraz sú prvky z riadku odstránené Flóra [] jeden po druhom v porovnaní s i určiť, o ktoré rastliny ide. Konštatuje sa flóra [0] pre prvý prvok v rade, takže ak existuje 1 stave (Hazel v tabuľke) v tomto príklade boli splnené všetky podmienky. Potom sa prečíta nasledujúci riadok, ktorý obsahuje čísla. Funkcia toInt () slúži na filtrovanie medzier a iných harabúrd, pričom k premennej peľ zostáva len celé číslo. Ak je toto číslo vyššie ako zodpovedajúca hodnota v riadku prah[] (v tomto prípade prvá hodnota v danom riadku), alarm peľu sa stane skutočným a funkcia sa zastaví. Ak nie, tak potom j zvýši o jeden a nasledujúce prvky sa vypnú Flóra [] a prah[] v porovnaní s i kým nebudú ďalšie prvky. Potom i zvýšený o jeden a nasledujúce riadky sa načítajú z tabuľky. Po spracovaní celej tabuľky budú premenné údaje v rámci stavu pravdivé a rozsvieti sa zelená LED.

Alarm alebo nie?

Funkcie budík () a bez alarmu () slúžia iba na posielanie e-mailov, prvé to robí s novým alarmom. Funkcia email.send () vráti hodnotu pravda späť, ak bolo odoslanie úspešné, a hodnotu nepravdivé keby sa niečo pokazilo. Konštrukcia na to použila testy a vráti premennú alarm odoslaný stav pravda. Po zrušení alarmu sa funkcia stane bez alarmu () rovnakým spôsobom. Ak bude úspešný, získa alarm odoslaný stav nepravdivé. To znamená, že e-mail sa odošle iba pri zmene stavu bez ohľadu na to, ako často sa táto funkcia vykonáva.

Pozerajte sa každú hodinu

Po spustení dostať informácie () táto funkcia sleduje premenné peľová výstraha, údaje v rámci a alarm odoslaný. Ak sú prvé dve pravdivé, dôjde k poplachu. Rozsvieti sa červená LED dióda a ak to ešte nie je urobené, odošle sa výstražný e-mail. Nasleduje hodinová prestávka. Má údaje v rámci hodnota pravda a alarmová hodnota peľu nepravdivé, potom nie je žiadny alarm a červená LED zhasne. Má alarm odoslaný hodnota pravda (bol odoslaný e-mail s alarmom), potom nasleduje e-mail o zrušení alarmu a dostane sa alarm odoslaný stav nepravdivé. Potom nasleduje aj hodinová prestávka. Má údaje v rámci stav nepravdivé, počas načítania údajov sa niečo pokazilo. Zelená LED zhasne, čo indikuje, že systém je (dočasne) nefunkčný, a nasleduje hodinová pauza, po ktorej loop () reštart.

Nahrajte a otestujte softvér

Ak spis pollen_mail.ino upravené vo vývojovom prostredí Arduino podľa želania a je pripojený modul NodeMCU, nahrávanie môže začať. Ak chcete vyskúšať, či to funguje, môžete dočasne pridať rastlinu (alebo strom), ktorej v tom čase je v tabuľke určite peľ. Otvorte sériový monitor pomocou Ctrl + Shift + M a program nahrajte pomocou Ctrl + U.

Po dokončení nahrávania by ste mali vidieť, ako sa modul najskôr pripája k bezdrôtovej sieti a až potom k webovému serveru. Potom nasleduje prvé zariadenie, príslušná prahová hodnota a nameraná hodnota. Potom hodnoty pre nasledujúce rastliny. Ak jedna z nameraných hodnôt prekročí prahovú hodnotu nastavenú pre dané zariadenie, zobrazí sa správa Varovanie o pele!, nasledovaný Pošta odoslaná s upozornením na peľ. Ak všetky hodnoty zostanú pod nastavenými prahovými hodnotami, uvidíte iba Žiadne upozornenie na peľ. Funguje to zatiaľ všetko? Potom môžete modul odpojiť.

Na otestovanie môžete dočasne pridať rastlinu, ktorej v tabuľke je peľ

Príprava

Na začiatok vyvŕtajte tri otvory v kryte: dva z 5 milimetrov pre LED diódy a jeden z 10 milimetrov pre odľahčenie napätia. Dieru môžete tiež zmenšiť pilníkom. Namontujte odľahčenie tahu a skontrolujte, či LED diódy zapadajú. Prilepte ich do krytu superlepidlom. Tiež pripojte káble k LED diódam, aby ste ich mohli spájkovať k PCB.

Postav obvod

Ako už bolo uvedené, hardvér tohto projektu je obmedzený. Modul NodeMCU, dva odpory a skrutková svorka sú umiestnené na PCB. Na začiatok vyvŕtajte 5 milimetrových otvorov v rohoch dosky s plošnými spojmi tak, aby zapadli nad otvory pre skrutky v kryte.

Chytrým umiestnením komponentov je možné ich vzájomne spojiť spájkou. Majte na pamäti, že (v závislosti na jazdných pruhoch na doske s plošnými spojmi) sa modul môže zaseknúť v kryte a zostáva len malá rezerva! Preto najskôr vložte modul na DPS a pred pokračovaním skontrolujte, či zapadne do krytu. Potom modul zafixujte tak, že trochu ohnete kolíky v každom rohu dole, napríklad plochým koncom skrutkovača. Potom umiestnite rezistory do blízkosti kolíkov D5 a D6 a nakoniec skrutkovacia svorka na druhej strane modulu. V príklade má štyri pripojenia, ale sú potrebné iba dve. Rezistory a skrutková svorka tiež zostanú na svojom mieste najlepšie, ak trochu ohnete nohy. Teraz pomocou nožičiek rozstrihnite všetky nohy (vrátane nôh modulu) na dĺžku približne dva milimetre a spájajte navzájom diely a čapy. Spájkujte tiež štyri rohové kolíky modulu, z ktorých iba jeden bude pripojený k skrutkovej svorke. Tipy na spájkovanie nájdete v tejto komplexnej príručke.

Pripája sa

Dokončenie je teraz jednoduchšie ako kedykoľvek predtým, pretože vďaka krytu pripravenému na okamžité použitie je všetko už na svojom mieste. Ostáva už len pripojiť sieťový adaptér a LED diódy. Na začiatok odrežte okrúhlu zástrčku z kábla. Ak používate napájací adaptér USB, odrežte konektor micro USB z kábla USB. Odizolujte jednotlivé drôty dlhé asi pol centimetra a konce pocínujte. Ak máte multimetr, môžete skontrolovať polaritu (plus a mínus) pripojení. Ak taký nemáte, môžete skontrolovať, či je na (jednom) z vodičov potlač. Ďalšou možnosťou je pripojenie LED diódy s 220 ohmovým odporom na jednu z nožičiek. Pripojte jeden z vodičov adaptéra k odporu a druhý vodič k voľnej nohe LED. Plusom je drôt, ktorý je pripojený k dlhej nohe LED. Označte tento drôt. Pozinkované konce zasuňte cez odľahčenie tahu zvonka a zaistite ich v skrutkovej svorke na PCB tak, aby bol kladný vodič na FIN príde a nastane mind-board GND.

Nakoniec spojte LED diódy s kúskami drôtu, ktorého konce sú pocínované. Pripojte katódy (krátke nohy) oboch LED diód k GND, pripojte anódu (dlhú nohu) zelenej LED k odporu na kolíku D5 a anóda červenej viedla na odpore D6.

Uvedenie do prevádzky

Okruh a program už boli testované, takže adaptér je možné zapojiť do zásuvky. Teraz neexistuje žiadny sériový monitor, takže spočiatku nebudete vidieť, že by sa niečo stalo. Zelená LED by sa mala rozsvietiť do niekoľkých sekúnd. Ak nie po minúte, pravdepodobne existuje problém s Wi-Fi a budete musieť okruh posunúť trochu bližšie k prístupovému bodu.

Ak dôjde k prekročeniu peľového štandardu uvedeného v kóde, rozsvieti sa tiež červená LED a dostanete varovný e-mail. Aj keď program zhromažďuje údaje každú hodinu, je dobré si uvedomiť, že zatiaľ ich LUMC obnovuje iba raz týždenne (v utorok popoludní). Stav ostáva v ostatných dňoch nezmenený, bohužiaľ to nie je iné. Už len z tohto dôvodu je určite vhodné, aby ste príliš nezvyšovali prahovú hodnotu, aby ste včas dostali varovanie.

Dúfajme, že rok s nízkym obsahom peľu bude obsahovať niekoľko e-mailov.