AirOwl: Monitorización de calidad del aire en tiempo real para respirar mejor

Componentes y suministros

Arduino 101	×	1
Sensor de polvo ZH03A	×	1
Adafruit Flora RGB Neopixel LEDs - Pack de 4	×	1
Cables jumper (genéricos)	×	10
Resistencia 10k ohm	×	3

Aplicaciones y servicios en línea

• Blynk (vía BLE)
• Arduino IDE

Sobre este proyecto

AirOwl es un dispositivo de monitorización de calidad del aire en tiempo real. Se usa para monitorizar la calidad del aire, obtener datos del sensor y mostrar la salida en la app Blynk usando BLE del Arduino/Genuino 101. Un proyecto que nos ayuda a saber ¡Qué respiramos!

Las actividades humanas afectan al medio ambiente. Decidimos hacer un dispositivo que ayude a conocer el entorno y actuar en consecuencia.

La imagen siguiente muestra el AirOwl funcionando en Arduino 101.

La calidad del aire se puede conocer a través de 3 factores:

1) App Blynk (BLE)

2) Color de los ojos de AirOwl

• Si el color de los ojos es Verde, estás en un entorno seguro.
• Si el color es Azul, hay que tener cuidado.
• Si el color es Rojo, hay peligro.

3) Monitor Serial

Para los esquemáticos y diseño del AirOwl visita: https://github.com/anithp/AirOwl_Genuino101

Tras revisar los esquemáticos, conecta el circuito.

Un diagrama básico del proyecto se muestra a continuación.

Hoja de datos del sensor de polvo para más información: https://goo.gl/17Vgeg

Ahora empecemos a construir:

Después de hacer las conexiones según los esquemáticos, sube el código (asumiendo que tienes las librerías requeridas instaladas).

Para más información consulta: https://docs.blynk.cc/

Configuración de Blynk

1. Instala Blynk desde Play Store / App Store
   • Play Store - https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.blynk&hl=en
   • App Store - https://itunes.apple.com/us/app/blynk-iot-for-arduino-rpi-particle-esp8266/id808760481?mt=8
2. Crea una cuenta.
3. Crea un New Project en Blynk.

4. Selecciona la placa y dale un nombre al proyecto.

5. Tras seleccionar la placa, pulsa Create.
6. Se enviará la clave de autenticación a tu email registrado. También puedes reenviarla desde ajustes.

7. Se abrirá una ventana con un espacio de trabajo en blanco.

8. Pulsa en Add y añade BLE y 3 Gauge.

9. Tras seleccionar gauge, en el espacio de trabajo pulsa en cada gauge y asigna los pines V1, V2, V3 respectivamente.

10. El espacio de trabajo final se verá así:

11. Mantén el Arduino 101 conectado a la alimentación y luego selecciona el icono Bluetooth en el espacio de trabajo para configurar Bluetooth (mantén el Bluetooth del móvil ACTIVADO).

12. Ve al espacio de trabajo principal y inicia la simulación del proyecto.

Los datos se mostrarán en la ventana de Blynk.

Para quien quiera prototipar esto en protoboard, el siguiente esquema es para ti, espero que haga tu experiencia con AirOwl genial.

Los datos también se pueden ver en el monitor serial.

Esquemático del PCB:

Archivo de placa:

Vista 3D del PCB:

Todos los archivos de estas imágenes se encuentran en el enlace de GitHub mencionado abajo.

https://github.com/anithp/AirOwl_Genuino101

Ahora puedes usar AirOwl y saber qué respiras, ¡espero que ayude!

Gracias :)

Código

• Air_owl

Air_owl C/C++

/* Copyright (C) 2017 Anith Patel and Sohil Patel. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentation License". */ 
#include<BlynkSimpleCurieBLE.h> 
#include<CurieBLE.h> 
#define BLYNK_SERIAL Print //escribir datos para blynk 
byte data[24];//refer hoja de datos del sensor de polvo 
unsigned int PM1 = 0; //inicializar valores para material particulado 
unsigned int PM25 = 0; 
unsigned int PM10 = 0; 
unsigned int count = 0; 
const int PIN1 = 3; 
const int PIN2 = 5; 
const int PIN3 = 6; 
char auth[] = "Auth key"; //pegar auth key de Blynk 
BLEPeripheral blePeripheral; 
void setup() { 
  blePeripheral.setLocalName("Airowl"); //configurar BLE para blynk 
  blePeripheral.setDeviceName("Airowl"); 
  blePeripheral.setAppearance(384); 
  Blynk.begin(blePeripheral, auth); 
  blePeripheral.begin(); 
  Serial1.begin(9600); //inicialización comunicación uart 
  Serial.begin(9600); 
  pinMode(PIN1, OUTPUT); //configuración led 
  pinMode(PIN2, OUTPUT); 
  pinMode(PIN3, OUTPUT); 
} 
void loop() { 
  Blynk.run(); //llama a blynk 
  blePeripheral.poll(); 
  Serial.println("Concentration of PM1 is:"); //imprime en monitor serial 
  Serial.println(PM1/count); 
  Serial.println("Concentration of PM25 is:"); 
  Serial.println(PM25/count); 
  Serial.println("Concentration of PM10 is:"); 
  Serial.println(PM10/count); 
  delay(500); 
  WriteData(); //llama a función writedata 
  if ((PM1+PM25+PM10)/3 <= 100){ 
    LedColor(0, 255, 0); 
    delay(500); 
  } else if ((PM1+PM25+PM10)/3 <= 300 && (PM1+PM25+PM10)/3 > 100){ 
    LedColor(255, 0, 0); 
    delay(500); 
  } else{ 
    LedColor(0, 0, 255); 
    delay(500); 
  } 
  //lógica para el led data 
} 
void LedColor(int red, int blue, int green){ 
  analogWrite(PIN1, red); 
  analogWrite(PIN2, blue); 
  analogWrite(PIN3, green); 
} 
void getWinsenData(void) //función para obtener datos del sensor 
{ 
  //para entender esta lógica consulta la hoja de datos del sensor 
  byte i = 0; 
  int checksum = 0; 
  Serial1.flush(); 
  while (Serial1.available()) { 
    data[i] = Serial1.read(); //leer datos seriales del sensor 
    if (i <= 21) //condición para lectura del sensor 
      checksum += data[i]; 
    if (i == 23) { 
      if (checksum == ((256 * data[22]) + data[23])) { 
        if (data[0] == 66) { 
          if (data[1] == 77) { 
            if (i == 23) { 
              PM1 += ((data[4] * 256) + data[5]); //recupera y almacena datos PM1 
              PM25 += ((data[6] * 256) + data[7]); //recupera y almacena datos PM2.5 
              PM10 += ((data[8] * 256) + data[9]); //recupera y almacena datos PM10 
              count++; 
              Serial1.flush(); //esperar transmisión de datos seriales 
              break; 
            } 
          } 
        } 
      } else { 
        break; 
      } 
    } 
    i++; 
    delay(10); 
  } 
} 
void WriteData() //enviar datos a blynk 
{ 
  getWinsenData(); //llama a getWinsendata 
  Blynk.virtualWrite(V1, PM1/count); //escribir datos en Blynk 
  Blynk.virtualWrite(V2, PM25/count); 
  Blynk.virtualWrite(V3, PM10/count); 
  delay(1000); 
}

Piezas personalizadas y cajas

AirOwl

https://github.com/IndiaOpenDataAssociation/AirOwl

Esquemáticos

AirOwl Genuino 101

https://github.com/anithp/AirOwl_Genuino101