Un diseño de detector PM2.5 y PM 10 para la aplicación Windows 10 UWP

Acerca de este proyecto

Introducción

La contaminación del aire es un gran desafío que no se puede descuidar para todos los países del mundo. PM (Particulate Matter) 2.5 y PM 10 son los principales contaminantes que representan una amenaza para la salud humana. En este proyecto, un detector PM 2.5 y PM 10 está diseñado para la plataforma universal Windows 10, que incluye Windows 10 para PC, Windows 10 para dispositivos móviles y Windows 10 IoT Core. La aplicación que se ejecuta en la plataforma Windows 10 se establece en el templo de UWP. En primer lugar, un sensor SDS011 PM2.5 y PM10 con módulo Bluetooth HC-06 está diseñado para obtener datos en tiempo real y transmitirlos mediante el módulo Bluetooth. En segundo lugar, un dispositivo Windows 10 con módulo Bluetooth puede recibir los datos y presentarlos en la pantalla conectada.

Requisitos previos

En este proyecto, SDS011 se utiliza como sensor PM 2.5 y PM 10. Utiliza el principio de dispersión láser en el aire, se puede obtener de 0,3 a 10 micrones de concentración de partículas en suspensión y los datos son estables y fiables. la comunicación Bluetooth se logra mediante el HC-06, que es un módulo compacto y económico. Para el dispositivo con Windows 10, si usa Surface Pro y Lumia 1520, no necesitará el módulo Bluetooth. Sin embargo, si usa Raspberry Pi o MBM como dispositivos Windows 10 IoT, necesitará un dongle Bluetooth. Consulte el Bluetooth serial genérico de nuestro MVP David Jones con Win 10 IoT-Core RPI2 para configurar el entorno.

Nota:Llevará de 2 a 3 horas completar los requisitos previos si no tiene Windows 10 y Visual Studio 2015 ya configurados, pero la mayor parte de ese tiempo está desatendido.

Qué necesitará

Partes:

1. Sensor SDS011 PM2.5 y PM10

2. Módulo Bluetooth HC-06

3. Cables de puente macho-macho y macho-hembra

4. Mini tablero

5. Lumia 1520 u otro dispositivo compatible con Windows Phone 10

6. Módulo Bluetooth ORICO

7. Arduino Uno R3

8. Raspberry Pi 2

Instrucciones del proyecto

Paso 1:conecte el módulo HC-06 al sensor SDS011

Hora :5 minutos

Piezas :Fuente de alimentación de 5v, HC-06, SDS011, cables de puente, mini placa de pruebas

Herramientas :N / A

La salida original de SDS011 es TTL-USB, que no es adecuada para conexión inalámbrica. Usamos HC-06 como módulo Bluetooth para transmisión de datos. Es mucho más barato que el módulo BlueSMiRF Silver de SparkFun. Además, utilizamos alimentación de 5 V CC para proporcionar energía al detector.

En primer lugar, conecte el módulo Bluetooth a la placa de pruebas para facilitar las conexiones. Para alimentar el módulo, ejecute un puente desde el riel de alimentación de 5 V de Arduino al pin Vcc del módulo (por supuesto, puede usar otra fuente de alimentación de 5 V). Y ejecute un puente macho-macho desde el pin GND del módulo a cualquiera de los pines GND en el Arduino. Para establecer las comunicaciones en serie, conecte un puente macho-macho desde el pin TX del módulo Bluetooth al pin RX del SDS011 y otro desde el pin RX del módulo al pin TX del SDS011.

Paso 2:vinculación del módulo Bluetooth con el dispositivo Windows 10

Hora :5 minutos

Piezas :Módulo Bluetooth, dispositivo Windows 10, módulo Bluetooth ORICO (opcional)

Herramientas :N / A

El módulo Bluetooth ejecuta el protocolo SPP (Serial Protocol over Bluetooth). Por lo tanto, cualquier dispositivo que admita SPP puede conectarse a él. En un dispositivo con Windows 10, parece un puerto COM virtual. Antes de conectar, asegúrese de que el módulo esté encendido y listo para emparejarse. El LED rojo en el módulo indica el estado:parpadeando significa "listo para emparejar", mientras que encendido fijo significa "emparejado".

En Windows 10 para PC, simplemente vaya a Configuración-> Dispositivos-> Bluetooth, abra Bluetooth y luego se mostrará el módulo “HC-06” en la pantalla. Toca para emparejar el dispositivo e ingresa el código de emparejamiento del dispositivo. Recuerde que el código de emparejamiento predeterminado es 1234 y la velocidad del puerto serie predeterminado es 9600 baudios. Luego, la página de Bluetooth se muestra así:

Para Windows 10 para dispositivos móviles, vaya a Configuración-> Dispositivos-> Bluetooth y siga los mismos pasos descritos en la sección anterior. Y la página del dispositivo emparejado se muestra así:

Para el dispositivo Windows 10 IoT Core, por ejemplo Raspberry Pi 2, MBM y Dragon Board 410c, el proceso de emparejamiento es muy diferente. En primer lugar, para Raspberry Pi 2 y MBM que no tienen un módulo Bluetooth integrado, debemos comprar una llave USB Bluetooth y conectarla. Simplemente consulte la Lista de compatibilidad de hardware y elija una llave USB Bluetooth verificada.

En este proyecto, elegimos un módulo ORICO BTA-403.

Si prueba este proyecto en Dragon Board 410c, entonces no necesita un dongle Bluetooth porque Dragon Board 410c tiene un módulo Bluetooth integrado.

Conecte el dongle USB Bluetooth ORICO BTA-403 en la interfaz USB de Raspberry Pi 2 de la siguiente manera.

Una vez que la llave USB ORICO BTA-403 Bluetooth esté conectada, mostrará mensajes en la pantalla de la aplicación predeterminada del dispositivo Windows 10 IoT Core.

Para el emparejamiento de Bluetooth en un dispositivo Windows 10 IoT Core, consulte la página Emparejamiento de un dispositivo BLE y la herramienta de volcado de tabla de atributos GATT y siga el “Paso 1 - Paso 6” descrito en la sección “Emparejamiento de Sensortag”. Aquí deberíamos usar SSH para conectarnos a Windows IoT Core y ejecutar la herramienta de línea de comandos para configurar el dispositivo.

Nota:recuerde que el modo BR debe elegirse en el menú principal. Y el código de emparejamiento predeterminado es 1234.

Después de un emparejamiento exitoso, la página de Bluetooth del dispositivo se muestra así:

Paso 3:descargue e implemente el código

Hora :10 minutos

Piezas :N / A

Herramientas :N / A

En primer lugar, conecte la alimentación de 5 V CC y haga que el PM 2.5 y el PM 10 con HC-06 funcionen. Obtendrá los datos cada 1 segundo.

En segundo lugar, descargue el proyecto "GenericBluetoothSerialUWApp" de github. Utilice Visual Studio 2015 con la Actualización 1 para cargar "GenericBluetoothSerialUWApp". Esta aplicación está diseñada con la ayuda del Bluetooth serial genérico de nuestro MVP David Jones con Win 10 IoT-Core RPI2. Si desea que esta aplicación para UWP se ejecute en la PC, elija x86 o x64 con depuración del dispositivo local. Si desea que esta aplicación para UWP se ejecute en Windows 10 Mobile, elija ARM con depuración de dispositivos. Si desea que esta aplicación para UWP se ejecute en un dispositivo con Windows 10 IoT, por ejemplo, Raspberry Pi 2, asegúrese de establecer el punto "Depuración remota" en su dispositivo.

Después de emparejar el HC-06 con su dispositivo Windows 10, presione F5 desde Visual Studio para iniciar la aplicación Plataforma universal de Windows. Toque dos veces el símbolo "HC-06", encontrará la pantalla de identificación y nombre en la parte superior de la aplicación. Pronto, podrá ver que el estado del LED en el HC-06 cambiará de parpadeante a fijo. Y el botón "Start Rev" se habilita tan pronto como se establece el canal de comunicación del módulo Bluetooth. Haga clic en Iniciar Recv para habilitar la recepción de datos. Luego verá que los botones Detener Recv e Iniciar proceso están habilitados. Simplemente haga clic en el botón Iniciar proceso para ejecutar el algoritmo de proceso de datos.

Verá los datos en PM2.5 y PM10 TextBlocks.

Esquemas

En este archivo, el módulo Sparkfun ZigBee representa el sensor PM2.5-SDS011. Y los pines que usamos son 5v, GND, Tx y Rx. PM25Detector.fzz