Desain PM2.5 dan PM 10 Detector untuk Aplikasi UWP Windows 10

Tentang proyek ini

Pengantar

Polusi udara merupakan tantangan besar yang tidak dapat diabaikan oleh semua negara di dunia. PM (Particulate Matter) 2.5 dan PM 10 adalah polutan utama yang mengancam kesehatan manusia. Dalam proyek ini, detektor PM 2.5 dan PM 10 dirancang untuk Platform Universal Windows 10, termasuk Windows 10 untuk PC, Windows 10 untuk Seluler, dan Windows 10 IoT Core. Aplikasi yang berjalan pada platform Windows 10 didirikan di kuil UWP. Pertama, sensor SDS011 PM2.5 &PM10 dengan modul Bluetooth HC-06 dirancang untuk mendapatkan data real-time dan mengirimkannya melalui modul Bluetooth. Kedua, perangkat Windows 10 dengan modul Bluetooth dapat menerima data dan menampilkannya di layar yang terhubung.

Prasyarat

Dalam proyek ini, SDS011 digunakan sebagai sensor PM 2.5 dan PM 10. Ini menggunakan prinsip hamburan laser di udara, dapat diperoleh dari 0,3 hingga 10 mikron konsentrasi partikel tersuspensi, dan datanya stabil dan dapat diandalkan. komunikasi Bluetooth dicapai oleh HC-06, yang merupakan modul paket kecil yang murah. Untuk perangkat windows 10, jika Anda menggunakan Surface Pro dan Lumia 1520, Anda tidak memerlukan modul Bluetooth. Namun, jika Anda menggunakan Raspberry Pi atau MBM sebagai Perangkat IoT Windows 10, Anda memerlukan dongle Bluetooth. Lihat Generic Serial Bluetooth MVP David Jones kami dengan Win 10 IoT-Core RPI2 untuk mengatur lingkungan.

Catatan:Diperlukan waktu 2-3 jam untuk menyelesaikan prasyarat jika Anda belum menyiapkan Windows 10 dan Visual Studio 2015 tetapi sebagian besar waktu itu tanpa pengawasan.

Yang Anda Butuhkan

Bagian:

1. Sensor SDS011 PM2.5 &PM10

2. Modul Bluetooth HC-06

3. Kabel jumper pria-pria dan pria-wanita

4. Papan tempat memotong roti mini

5. Lumia 1520 atau perangkat lain yang kompatibel dengan Windows Phone 10

6. Modul Bluetooth ORICO

7. Arduino Uno R3

8. Raspberry Pi 2

Petunjuk Proyek

Langkah 1:Hubungkan modul HC-06 ke sensor SDS011

Waktu :5 menit

Suku cadang :Catu daya 5v, HC-06, SDS011, kabel jumper, papan tempat memotong roti mini

Alat :T/A

Output asli SDS011 adalah TTL-USB, yang tidak cocok untuk koneksi nirkabel. Kami menggunakan HC-06 sebagai modul Bluetooth untuk transmisi data. Ini jauh lebih murah daripada modul BlueSMiRF Silver dari SparkFun. Selanjutnya, kami menggunakan daya 5V DC untuk menyediakan energi bagi detektor.

Pertama-tama, colokkan modul Bluetooth ke papan tempat memotong roti untuk mempermudah koneksi. Untuk memberi daya pada modul, jalankan jumper dari rel daya 5V Arduino ke pin Vcc modul (Tentu saja, Anda dapat menggunakan catu daya 5v lainnya). Dan jalankan jumper pria-pria dari pin GND modul ke salah satu pin GND di Arduino. Untuk membuat komunikasi serial, sambungkan jumper male-male dari pin TX modul Bluetooth ke pin RX SDS011 dan yang lainnya dari pin RX modul ke pin TX SDS011.

Langkah 2:Memasangkan modul Bluetooth dengan Perangkat Windows 10

Waktu :5 menit

Suku cadang :Modul Bluetooth, perangkat Windows 10, modul ORICO Bluetooth (Opsional)

Alat :T/A

Modul Bluetooth menjalankan protokol SPP (Serial Protocol over Bluetooth). Jadi perangkat apa pun yang mendukung SPP dapat terhubung dengannya. Pada perangkat Windows 10, ini terlihat seperti port COM virtual. Sebelum menghubungkan, pastikan modul diberi daya dan siap dipasangkan. LED merah pada modul menunjukkan status:berkedip berarti "siap dipasangkan", sedangkan stabil berarti "berpasangan".

Pada Windows 10 untuk PC, cukup arahkan ke Pengaturan-> Perangkat-> Bluetooth, buat Bluetooth terbuka, dan kemudian modul "HC-06" akan ditampilkan di layar. Ketuk untuk memasangkan perangkat, dan masukkan kode pengupas perangkat. Harap diingat bahwa kode penyandingan default adalah 1234, dan kecepatan port serial default adalah 9600 Baud. Kemudian, halaman Bluetooth ditampilkan seperti ini:

Untuk Windows 10 untuk Seluler, navigasikan ke Pengaturan->Perangkat->Bluetooth, dan lakukan langkah yang sama seperti yang dijelaskan di bagian di atas. Dan halaman perangkat yang dipasangkan ditampilkan seperti ini:

Untuk perangkat Windows 10 IoT Core, misalnya Raspberry Pi 2, MBM dan Dragon Board 410c, proses pairingnya jauh berbeda. Pertama, untuk Raspberry Pi 2 dan MBM yang tidak memiliki modul Bluetooth bawaan, kita harus membeli dongle USB Bluetooth dan mencolokkannya. Lihat saja Daftar Kompatibilitas Perangkat Keras dan pilih dongle USB Bluetooth yang terverifikasi.

Dalam proyek ini, kami memilih modul ORICO BTA-403.

Jika Anda mencoba proyek ini di Dragon Board 410c, maka Anda tidak memerlukan dongle Bluetooth karena Dragon Board 410c memiliki modul Bluetooth terpasang.

Colokkan dongle USB Bluetooth ORICO BTA-403 di antarmuka USB Raspberry Pi 2 sebagai berikut.

Setelah dongle USB Bluetooth ORICO BTA-403 dicolokkan, itu akan menampilkan pesan di layar aplikasi default perangkat Windows 10 IoT Core.

Untuk pemasangan Bluetooth pada perangkat Windows 10 IoT Core, lihat halaman Memasangkan Perangkat BLE dan GATT Attribute Table Dump Tool dan ikuti “Langkah 1 – Langkah 6” yang dijelaskan di Bagian “Memasangkan Sensortag”. Di sini kita harus menggunakan SSH untuk terhubung ke Windows IoT Core dan menjalankan alat baris perintah untuk mengonfigurasi perangkat.

Catatan:ingat bahwa mode BR harus dipilih pada Menu Utama. Dan kode penyandingan default adalah 1234.

Setelah pasangan berhasil, Halaman Bluetooth perangkat ditampilkan seperti ini:

Langkah 3:Unduh dan Terapkan Kode

Waktu :10 menit

Suku cadang :T/A

Alat :T/A

Pertama-tama, pasang daya 5v DC dan buat PM 2.5 dan PM 10 dengan HC-06 berfungsi. Anda akan mendapatkan data setiap 1 detik.

Kedua, unduh proyek "GenericBluetoothSerialUWApp" dari github. Gunakan Visual Studio 2015 dengan Pembaruan 1 untuk memuat "GenericBluetoothSerialUWApp". Aplikasi ini dirancang dengan bantuan Generic Serial Bluetooth MVP David Jones kami dengan Win 10 IoT-Core RPI2. Jika Anda ingin aplikasi UWP ini berjalan di PC, pilih x86 atau x64 dengan debugging perangkat lokal. Jika Anda ingin aplikasi UWP ini berjalan di Windows 10 Mobile, pilih ARM dengan Device debugging. Jika Anda ingin aplikasi UWP ini berjalan di perangkat Windows 10 IoT, misalnya Raspberry Pi 2, pastikan Anda menyetel titik “Remote Debugging” ke perangkat Anda.

Setelah memasangkan HC-06 dengan perangkat Windows 10 Anda, tekan F5 dari Visual Studio untuk meluncurkan aplikasi Universal Windows Platform. Ketuk dua kali Simbol “HC-06”, Anda akan menemukan tampilan Id dan Nama di bagian paling atas aplikasi. Segera, Anda dapat melihat bahwa status LED pada HC-06 akan berubah dari berkedip menjadi stabil. Dan tombol "Mulai Rev" diaktifkan segera setelah saluran komunikasi modul Bluetooth dibuat. Klik Mulai Recv untuk mengaktifkan penerimaan data. Kemudian Anda akan melihat tombol Stop Recv dan Start Process diaktifkan. Cukup klik tombol Mulai Proses untuk menjalankan algoritme Proses Data.

Anda akan melihat data pada TextBlocks PM2.5 dan PM10.

Skema

Dalam file ini, modul Sparkfun ZigBee adalah singkatan dari sensor PM2.5-SDS011. Dan pin yang kami gunakan adalah 5v, GND, Tx dan Rx. PM25Detector.fzz