【空氣品質一把罩】室內空氣品質管控

Description

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指導教授:曹永忠 博士

作者:董承堯、黃建瑋、王秉融

概念發想

近年來,居家照護意識漸漸起步,各地區醫院皆開始配合,家中空氣品質的重要性卻是被人們所遺忘的,現今社會已漸漸重視空氣品質對人體的影響,受顧者更應該注意,但一般家庭不同於醫院,不可能會有全天的廠務系統,那又該如何監控呢?我們將設計一套專門用於室內品質監控的系統,並且配合物聯網技術,將資訊連接到手機中,一來可以確保室內的空氣環境,二來可以得知家中空氣品質為何受影響。

使用儀器與技術

  • 空氣懸浮粒子感測器(PMS3003)

PMS3003(G3)是一款數字式通用顆粒物濃度感測器,可以用於獲得單位體積內空氣中懸浮顆粒物的質量,即顆粒物濃度,並以數字形式輸出。本感測器可嵌入各種與空氣中懸浮顆粒物濃度相關的儀器儀表或環境改善設備,為其提供及時準確的濃度數據。感測器採用雷射光散射原理。即令雷射光照射在空氣中的懸浮顆粒物上產生散射,同時在某一特定角度收集散射光,得到散射光強度隨時間變化的曲線。進而微處理器利用基於米氏(MIE)理論的算法,得出顆粒物的等效粒徑及單位體積內不同粒徑的顆粒物數量。

  • 高精度溫濕度感測器(DHT22)

DHT22模塊是採用DHT22 數字溫濕度感測器元件設計的模塊,可用來對環境溫度和濕度進行檢測。匯流排方式與arduino 進行數據傳輸,單線制串列介面,使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸距離可達20 米以上,使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。

DHT22特點總結:超低能耗、傳輸距離遠、全部自動化校準、採用電容式濕敏元件、完全互換、標準數字單匯流排輸出、卓越的長期穩定性、採用高精度測溫元件。

  • 時間模組(Tiny RTC V1.1)

由我們的設計師之一威曼開發的DS1307時鐘。該模塊完全組裝和預編程的當前時間(好吧,所以這是我們目前的時間 – MST)。所包含的鋰鈕扣電池(CR1225 41mAh)將在不使用外部5V電源的情況下運行該模塊至少9年(典型值為17年)。DS1307通過I2C協議訪問。除DS1307時鐘外,該模塊還集成了I2C EEPROM芯片(24C32)和DS18B20傳感器接口。I2C EEPROM可以輕鬆保存傳感器數據,而無需花費太多的微控制器資源。而嵌入了上拉電阻的DS18B20接口將有助於擴展項目的溫度監測功能。

設計流程

線路與實作

  • 開發版部分,使用Arduino Ameba,下圖是所需的硬體設備

  • 線路接法

成果展示

後記

PM 2.5是近年來很重要的空氣環保議題,如今,長期照護也漸漸盛行,如摘要所提,長期照護大多數屬於呼吸道相關病因,那在家中也該加入空氣品質的監控,如此才可以妥善的照顧受顧者,『空氣盒子』隨時隨地掌握空氣品質,為自己的健康把關。

我們藉由所學的 Arduino、空氣盒子、Google Chart、手機,來製作本次實作,很感謝曹永忠老師給我們這一次實作的經驗,讓我們對物聯網有更深入的了解,空氣盒子可以藉由空氣浮粒子感測器、溫度感測器及濕度感測器來做我們今日的運用,並加入物聯網的概念表現出來,我們學習到,空氣盒子不只可以運用在看板,更可以加入在網際網路上,讓更多人於手機使用。

創作團隊

國立高雄大學 電機工程學系 產學碩士專班

物聯網系統整合開發與設計專題報告-『室內空氣品質管控』

指導教授:曹永忠 博士

組員:碩一專班J1065121董承堯、碩一專班J1065107黃建瑋、碩一專班J1065120王秉融

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    • Category
      Ameba, Environmental
    • Tags
      PM2.5, 空氣品質

    Project簡述

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      我們將設計一套專門用於室內品質監控的系統,並且配合物聯網技術,將資訊連接到手機中,一來可以確保室內的空氣環境,二來可以得知家中空氣品質為何受影響!
    • 作者
      董承堯、黃建瑋、王秉融

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