ہوا کے معیار کے تجزیہ کار کی تعمیر کے ل ar آرڈوینو کے ساتھ تیز gp2y1014au0f سینسر انٹرفیسنگ

بہت سے شہروں میں فضائی آلودگی ایک بڑا مسئلہ ہے اور ہوا کا معیار انڈیکس روز بروز بدتر ہوتا جارہا ہے۔ ورلڈ ہیلتھ آرگنائزیشن کی رپورٹ کے مطابق کار حادثات سے زیادہ ہوا میں پیش کیے گئے مضر ذرات کے اثرات سے زیادہ سے زیادہ افراد وقت سے پہلے ہلاک ہو جاتے ہیں۔ ماحولیاتی تحفظ ایجنسی (ای پی اے) کے مطابق ، انڈور ہوا بیرونی ہوا سے 2 سے 5 گنا زیادہ زہریلی ہوسکتی ہے۔ لہذا ہم یہاں ہوا میں دھول ذرات کثافت کی پیمائش کرکے ہوا کے معیار کی نگرانی کے لئے ایک پروجیکٹ تیار کرتے ہیں۔

لہذا ہمارے پچھلے منصوبوں جیسے ایل پی جی ڈیٹیکٹر ، اسموک ڈٹیکٹر ، اور ایئر کوالٹی مانیٹر کے تسلسل میں ، ہم تیز تیز GP2Y1014AU0F سینسر کو ایروینو نینو کے ساتھ انٹرفیس کرنے جا رہے ہیں تاکہ ہوا میں دھول کثافت کی پیمائش کی جاسکے ۔ ڈسٹ سینسر اور ارڈینو نینو کے علاوہ ، ایک OLED ڈسپلے بھی ناپے ہوئے اقدار کو ظاہر کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ شارپ کا جی پی 2 وائی 1014 اے یو 0 ایف ڈسٹ سینسر سگریٹ کے دھواں جیسے انتہائی باریک ذرات کا پتہ لگانے میں بہت کارآمد ہے۔ یہ ایئر پیوریفائر اور ایئر کنڈیشنر میں استعمال کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ضروری اجزاء

اردوینو نینو
تیز GP2Y1014AU0F سینسر
0.96 'SPI OLED ڈسپلے ماڈیول
جمپر تاروں
220 Capf کپیسیٹر
150 Ω مزاحم

تیز GP2Y1014AU0F سینسر

تیز کی GP2Y1014AU0F ایک چھوٹا سا چھ پن ینالاگ آؤٹ پٹ نظری ہوا کا معیار / آپٹیکل دھول سینسر ہے جو ہوا میں دھول کے ذرات کو سمجھنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ لیزر بکھرنے کے اصول پر کام کرتا ہے ۔ سینسر ماڈیول کے اندر ، ایک اورکت خارج ہونے والے ڈایڈڈ اور فوٹوسنسر کو ایئر انلیٹ ہول کے قریب اختصاصی طور پر ترتیب دیا گیا ہے جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے:

جب دھول کے ذرات پر مشتمل ہوا سینسر چیمبر میں داخل ہوتی ہے تو ، دھول کے ذرات فوٹوآپٹر کی طرف IR LED لائٹ بکھیر دیتے ہیں۔ بکھرے ہوئے روشنی کی شدت دھول کے ذرات پر منحصر ہے۔ ہوا میں جتنی زیادہ دھول کے ذرات ہوں گے ، روشنی کی شدت بھی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ سینسر کے V _OUT پن پر آؤٹ پٹ وولٹیج بکھرے ہوئے روشنی کی شدت کے مطابق بدلتا ہے۔

GP2Y1014AU0F سینسر پن آؤٹ:

جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے ، جی پی 2 وائی 1014 اے یو 0 ایف سینسر 6 پن کنیکٹر کے ساتھ آتا ہے ۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار اور جدول GP2Y1014AU0F کیلئے پن اسائنمنٹ دکھاتے ہیں:

سیریل نمبر.	پن کا نام	پن کی تفصیل
1	وی ایل ای ڈی	ایل ای ڈی وی سی سی پن 150Ω ریزٹر کے توسط سے 5V سے جڑیں
2	ایل ای ڈی - GND	ایل ای ڈی گراؤنڈ پن۔ GND سے جڑیں
3	ایل. ای. ڈی	ایل ای ڈی کو آن / آف ٹگل کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ ایردوینو کے کسی بھی ڈیجیٹل پن سے جڑیں
4	S-GND	سینسر گراؤنڈ پن ارڈوینو کے GND سے جڑیں
5	V _آؤٹ	سینسر ینالاگ آؤٹ پٹ پن کسی بھی ینالاگ پن سے رابطہ کریں
6	وی _{سی سی}	مثبت سپلائی پن 5V ارڈوینو سے جڑیں

GP2Y1014AU0F سینسر کی تفصیلات:

کم موجودہ کھپت: 20mA زیادہ سے زیادہ
عام آپریٹنگ وولٹیج: 4.5V سے 5.5V
کم سے کم قابل شناخت دھول سائز: 0.5µm
دھول کثافت سے متعلق سینسنگ کی حد: 580 ug / m ^{3 تک}
سینسنگ وقت: 1 سیکنڈ سے بھی کم
ابعاد: 1.81 x 1.18 x 0.69 '' (46.0 x 30.0 x 17.6 ملی میٹر)

OLED ڈسپلے ماڈیول

او ایل ای ڈی (نامیاتی روشنی سے خارج ہونے والی ڈایڈس) ایک خود سے روشنی کو خارج کرنے والی ٹکنالوجی ہے ، جو دو کنڈکٹر کے مابین نامیاتی پتلی فلموں کی سیریز رکھ کر تعمیر کی گئی ہے۔ جب ان فلموں میں بجلی کا کرنٹ لگایا جاتا ہے تو روشن روشنی تیار ہوتی ہے۔ OLEDs ٹیلی ویژن کی طرح ہی ٹکنالوجی کا استعمال کررہے ہیں ، لیکن ہمارے بیشتر ٹی ویوں کے مقابلہ میں پکسلز کم ہیں۔

اس پروجیکٹ کے لئے ، ہم ایک مونوکروم 7 پن SSD1306 0.96 "OLED ڈسپلے استعمال کررہے ہیں۔ یہ تین مختلف مواصلات پروٹوکولز پر کام کرسکتا ہے: ایس پی آئی 3 وائر موڈ ، ایس پی آئی فور وائر موڈ ، اور آئی 2 سی موڈ۔ پنوں اور اس کے افعال کو نیچے دیئے گئے جدول میں بیان کیا گیا ہے۔

ہم نے OLED اور اس کی اقسام کو پہلے ہی گزشتہ مضمون میں تفصیل سے احاطہ کیا ہے۔

پن کا نام	دوسرے نام	تفصیل
Gnd	زمین	ماڈیول کا گراؤنڈ پن
وی ڈی ڈی	وی سی سی ، 5 وی	پاور پن (3-5V قابل برداشت)
ایس سی کے	ڈی0 ، ایس سی ایل ، سی ایل کے	گھڑی کے پن کی طرح کام کرتا ہے۔ I2C اور SPI دونوں کے لئے استعمال کیا جاتا ہے
ایس ڈی اے	ڈی 1 ، موسی	ماڈیول کا ڈیٹا پن۔ IIC اور SPI دونوں کے لئے استعمال کیا جاتا ہے
RES	آر ایس ٹی ، ریسٹ	ماڈیول کو دوبارہ مرتب کریں (ایس پی آئی کے دوران کارآمد)
ڈی سی	A0	ڈیٹا کمانڈ پن ایس پی آئی پروٹوکول کے لئے استعمال کیا جاتا ہے
CS	چپ منتخب کریں	جب ایس پی آئی پروٹوکول کے تحت ایک سے زیادہ ماڈیول استعمال کیے جائیں تو مفید ہے

OLED نردجیکرن:

OLED ڈرائیور IC: SSD1306
قرارداد: 128 x 64
بصری زاویہ:> 160 °
ان پٹ وولٹیج: 3.3V ~ 6V
پکسل کا رنگ: نیلا
کام کرنے کا درجہ حرارت: -30. C ~ 70. C

لنک کی پیروی کرتے ہوئے OLED اور مختلف مائکروکینٹرولرز کے ساتھ اس کی مداخلت کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

سرکٹ ڈایاگرام

تیزو GP2Y1014AU0F سینسر کے ساتھ Ardino کے ساتھ انٹرفیسنگ سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دیا گیا ہے:

سرکٹ بہت آسان ہے کیونکہ ہم صرف GP2Y10 سینسر اور OLED ڈسپلے ماڈیول کو اردوینو نینو کے ساتھ مربوط کررہے ہیں۔ جی پی 2 وائی 10 سینسر اور او ایل ای ڈی ڈسپلے ماڈیول دونوں + 5V اور GND کے ساتھ چلتے ہیں۔ V0 پن ارڈینو نینو کے A5 پن سے منسلک ہے۔ سینسر کا ایل ای ڈی پن اردوینو کے ڈیجیٹل پن 12 سے منسلک ہے۔ چونکہ OLED ڈسپلے ماڈیول SPI مواصلات کا استعمال کرتا ہے ، لہذا ہم نے OLED ماڈیول اور Ardino Nano کے مابین SPI مواصلت قائم کی ہے۔ کنکشن ذیل ٹیبل میں دکھائے گئے ہیں:

سیریل نمبر	OLED ماڈیول پن	ارڈینو پن
1	GND	زمین
2	وی سی سی	5V
3	D0	10
4	ڈی 1	9
5	RES	13
6	ڈی سی	11
7	CS	12
سیریل نمبر	سینسر پن	ارڈینو پن
1	وی سی سی	5V
2	V _O	A5
3	S-GND	GND
4	ایل. ای. ڈی	7
5	ایل ای ڈی - GND	GND
6	وی ایل ای ڈی	5V کے ذریعے 150Ω ریزٹر

پرف بورڈ پر سرکٹ بنانا

پرف بورڈ پر تمام اجزاء کو سولڈرنگ کرنے کے بعد ، یہ نیچے کی طرح کچھ نظر آئے گا۔ لیکن یہ بریڈ بورڈ پر بھی بنایا جاسکتا ہے۔ میں نے اسی بورڈ میں GP2Y1014 سینسر کو سولڈرڈ کیا ہے جس میں میں SDS011 سینسر کو انٹرفیس میں استعمال کرتا تھا۔ سولڈرنگ کے دوران ، یقینی بنائیں کہ آپ کے ٹانکا لگانے والی تاروں کو ایک دوسرے سے کافی فاصلے پر ہونا چاہئے۔

ہوا کے معیار کے تجزیہ کار کے لئے کوڈ کی وضاحت

اس منصوبے کا مکمل کوڈ دستاویز کے آخر میں دیا گیا ہے۔ یہاں ہم کوڈ کے کچھ اہم حص.وں کی وضاحت کر رہے ہیں۔

کوڈ میں اڈفریٹ_ جی ایف ایکس ، اور اڈفریٹ_ ایس ایس ڈی1306 لائبریریوں کا استعمال کیا گیا ہے۔ ان لائبریریوں کو ارڈینو آئی ڈی ای میں لائبریری مینیجر سے ڈاؤن لوڈ کیا جاسکتا ہے اور اسے وہاں سے انسٹال کیا جاسکتا ہے۔ اس کے ل A ، اردوینو IDE کھولیں اور خاکہ <شامل کریں لائبریری شامل کریں <لائبریریوں کا نظم کریں ۔ اب اڈفریٹ جی ایف ایکس کی تلاش کریں اور اڈفریٹ کے ذریعہ اڈفریٹ جی ایف ایکس لائبریری انسٹال کریں ۔

اسی طرح ، اڈفروٹ کے ذریعہ اڈفریٹ ایس ایس ڈی1306 لائبریریاں انسٹال کریں ۔

ارڈینو آئ ڈی ای میں لائبریریوں کو انسٹال کرنے کے بعد ، ضروری لائبریریوں کی فائلیں شامل کرکے کوڈ شروع کریں۔ ڈسٹ سینسر کو کسی بھی لائبریری کی ضرورت نہیں ہے کیونکہ ہم اردوینو کے ینالاگ پن سے براہ راست وولٹیج کی قیمتیں پڑھ رہے ہیں۔

# شامل کریں # شامل کریں # شامل کریں

اس کے بعد ، OLED چوڑائی اور اونچائی کی وضاحت کریں۔ اس پروجیکٹ میں ، ہم 128 × 64 SPI OLED ڈسپلے استعمال کررہے ہیں۔ آپ اپنے ڈسپلے کے مطابق SCREEN_WIDTH ، اور SCREEN_HEIGHT متغیرات کو تبدیل کرسکتے ہیں ۔

# متعین SCREEN_WIDTH 128 # وضاحتی SCREEN_HEIGHT 64

پھر ایس پی آئی مواصلاتی پنوں کی وضاحت کریں جہاں OLED ڈسپلے منسلک ہے۔

# تعیLEن OLED_MOSI 9 # تعی Oن OLED_CLK 10 # تعریف OLED_DC 11 # تعی Oن OLED_CS 12 # وضاحت OLED_RESET 13

اس کے بعد ، ایس پی آئی مواصلات پروٹوکول کے ذریعہ پہلے سے طے شدہ چوڑائی اور اونچائی کے ساتھ ایڈفروٹ ڈسپلے مثال بنائیں۔

اڈفروٹ_ ایس ایس ڈی1306 ڈسپلے (SCREEN_WIDTH ، SCREEN_HEIGHT ، OLED_MOSI ، OLED_CLK ، OLED_DC ، OLED_RESET ، OLED_CS)؛

اس کے بعد ، ڈسٹ سینسر سینس اور لیڈ پنوں کی وضاحت کریں۔ سینس پن ڈسٹ سینسر کا آؤٹ پٹ پن ہے جو وولٹیج کی قیمتوں کو پڑھنے کے لئے استعمال ہوتا ہے جبکہ لیڈ پن کو IR Led کو آن / آف کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

انٹ سینپین = A5؛ int ledPin = 7؛

اب سیٹ اپ () فنکشن کے اندر ، ڈیبگنگ کے مقاصد کیلئے سیریل مانیٹر کو 9600 کی باڈ ریٹ سے شروع کریں۔ نیز ، ( OLED) ڈسپلے کی شروعات () فنکشن کے ساتھ کریں۔

سیریل.بیگین (9600)؛ display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC)؛

لوپ () فنکشن کے اندر ، آردوینو نینو کے ینالاگ پن 5 سے وولٹیج کی قیمتیں پڑھیں۔ پہلے IR LED کو آن کریں اور پھر آؤٹ پٹ وولٹیج کا مطالعہ لینے سے پہلے 0.28ms کا انتظار کریں۔ اس کے بعد ، مطابق پن سے وولٹیج کی قیمتیں پڑھیں۔ اس آپریشن میں لگ بھگ 40 سے 50 مائیکرو سیکنڈ لگتے ہیں ، لہذا ڈسٹ سینسر کو بند کرنے سے پہلے 40 مائیکرو سیکنڈ کی تاخیر متعارف کروائیں۔ وضاحتیں کے مطابق ، ایل ای ڈی ہر 10 سیکنڈ میں ایک بار پلس کی جانی چاہئے ، لہذا 10 ایم ایس سائیکل = 10000 - 280 - 40 = 9680 مائیکرو سیکنڈ کے باقی حصے کا انتظار کریں ۔

ڈیجیٹل رائٹ (ایل ای ڈی پن ، LOW)؛ تاخیرمیکرو سیکنڈ (280)؛ آؤٹ ویو = اینالاگ ریڈ (سینس پن)؛ تاخیرمیکرو سیکنڈ (40)؛ ڈیجیٹل رائٹ (لیڈ پن ، ہائی)؛ تاخیرمیکرو سیکنڈ (9680)؛

پھر اگلی لائنوں میں ، آؤٹ پٹ وولٹیج اور سگنل ویلیو کا استعمال کرتے ہوئے ڈسٹ ڈینسٹی کا حساب لگائیں۔

سگ وولٹ = آؤٹ وو * (5/1024)؛ ڈسٹ لیول = 0.17 * سگ وولٹ - 0.1؛

اس کے بعد، کا استعمال کرتے ہوئے ٹیکسٹ سائز اور متن کا رنگ مقرر setTextSize () اور setTextColor () .

display.setTextSize (1)؛ ڈسپلے.سیٹ ٹیکسٹکالور (وائٹ)؛

پھر اگلی لائن میں ، اس پوزیشن کی وضاحت کریں جہاں ٹیکسٹ سیٹ کرسر (x ، y) طریقہ استعمال کرنا شروع کرتا ہے ۔ اور استعمال کرتے ہوئے OLED ڈسپلے پر دھول کثافت اقدار پرنٹ display.println () تقریب.

display.println ("دھول")؛ display.println ("کثافت")؛ display.setTextSize (3)؛ ڈسپلے.پرنٹلن (ڈسٹ لیول)؛

اور آخر میں ، OLED ڈسپلے پر متن ظاہر کرنے کے لئے ڈسپلے () کے طریقہ کار کو کال کریں۔

display.display ()؛ display.clearDisplay ()؛

ایردوینو کے ساتھ تیز GP2Y1014AU0F سینسر کے انٹرفیسنگ کی جانچ

ایک بار جب ہارڈ ویئر اور کوڈ تیار ہوجائے تو ، اس وقت سینسر کی جانچ کرنے کا وقت آگیا ہے۔ اس کے ل the ، اردوینو کو لیپ ٹاپ سے مربوط کریں ، بورڈ اور پورٹ کو منتخب کریں اور اپلوڈ کے بٹن کو دبائیں۔ جیسا کہ آپ نیچے کی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں ، وہ OLED ڈسپلے پر ڈسٹ ڈینسٹی ڈسپلے کرے گا۔

کام کرنے کا مکمل ویڈیو اور کوڈ ذیل میں دیا گیا ہے۔ امید ہے کہ آپ نے ٹیوٹوریل سے لطف اندوز ہوکر کچھ مفید سیکھا ہوگا۔ اگر آپ کے کوئی سوالات ہیں تو ، ان کو کمنٹ سیکشن میں چھوڑ دیں یا دیگر تکنیکی سوالات کے لئے ہمارے فورمز کا استعمال کریں۔