【智慧家電】捕蚊燈也能IOT!

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作者:Alan

概念發想

傳統捕蚊燈只是單純的電蚊子,電死幾隻也不知道,但若能將這些數據蒐集起來,排除掉outlier可能就有研究價值。其實不須要複雜的電路概念,就能將傳統的捕蚊燈改裝成有統計能力的智慧捕蚊燈,甚至還能將data傳上雲端分析。

所需材料

  • 捕蚊燈 * 1 
  • 聯發科技 Mediatek Linkit Smart 7688 Duo * 1 
  • 洞洞板 * 1
  • 四位七段顯示模組 * 1
  • 1M 歐姆電阻 * 1
  • 2k 歐姆電阻 * 1
  • Zener二極體 * 1
  • 110v轉5v模組 * 1

實作步驟

一、將捕蚊燈高壓電路降壓之後,判斷壓降來計數

1.把捕蚊燈拆開之後,可以看到高壓線圈
2.你可以找到接到電蚊鐵片的那兩條線(如紅框處),把線並聯拉出來。
3.接著就是做一個降壓電路,可以把高壓降成0~3V之間。R1電阻值為1M歐姆,R2電阻值為2K 歐姆,中間加了一個ZENER二極體(俗稱穩壓二極體)來保護 Linkit Smart 7688 DUO 開發板 。(V_SENSE要接到 Linkit Smart 7688Duo 的 D7)。電路示意圖如下:
做好的如下圖。左邊那顆電阻是1M,右邊2K,中間是3.6V ZENER。旁邊兩條線就是之前高壓線拉過來插這邊。
4.接著裝上四位七段顯示模組,針腳用Linkit Smart 7688DUO的A3, A4, A5
5.捕蚊燈原本就有接交流電,但是因為Linkit Smart 7688DUO另外需要吃USB 5V供電,我們可以用一個110v轉5v模組(如下圖),把原本交流電拉出來轉5V給 Linkit Smart 7688DUO板子,這樣只要插一個插頭。
6.其實之前已經先使用示波器來實驗當捕蚊燈電擊時,確實會瞬間壓降,Linkit Smart 7688DUO 差不多2v以下就可觸發低電位,因此的確是可以靠這個電路來計數。(圖中一格是1V,2格2V)
2V/(2000/(2000+1000000))= 1002V 。所以那個捕蚊燈中間電壓差不多就是1002V
 
7.接下來我們要在Linkit Smart 7688DUO上面寫code了。我們這邊會使用attachInterrupt這個指令。
在setup()裡面寫上下列,這樣就能在D7改變電位的時候,觸發我們的程式片段。
setup()
.
  pinMode(7, INPUT);
  //當D7改變時發interrupt ,執行change
  attachInterrupt(4, pinChanged, CHANGE);
.
在loop()裡面使用:
 if (interrupted) {
      count++;
      .
      .
  Linkit Smart 7688 DUO arduino code 請參考下面
  
  8.debounce機制
  可以避免剎那間重複觸發。
  這邊是設定500毫秒內,狀態變低電位(falling)不列入計算。
  
  void pinChanged(){
  //Serial.println(“INT”);
  if(!digitalRead(7)){
    //Serial.println(“Low”);
    //要超過500ms
    if(millis()-lastInterrupt>500){
      lastInterrupt = millis();
      eventStart = 1;//蚊子被電死:事件發生
    }
    
  }
  else{
    //Serial.println(“High”);
    if(!interrupted && eventStart==1){
      length = millis()-lastInterrupt;
      interrupted = 1;
      eventStart = 0;
    }
  }
}
      

 二、將資料吐到雲端

 1.Linkit Smart 7688DUO有兩個系統,一個是atmega32 MCU, 另外一個是MIPS MPU(上面跑openwrt),我們打算透過MCU負責捕蚊燈電路計數,然後用openwrt那邊處理連網資料的發送,這樣比較省事。所以arduino 端這邊要用Serial1.print把資料送到MPU那端。 
 
然後MPU那端用nodejs小程式往雲端發送計數資料,這邊我們可以使用mediatek cloud Sandbox (MCS)
主要的概念是,先在MCS上建立一個Data channel,並取得Device id和Device Key, 然後設定在程式裡面,之後每當serial1讀到資料就往雲端送。
 
每電一次,MCS上面都會加1,數字是同步的!
 
最後來看這個概念機。

後記 

大致上這個實作只是初步驗證將傳統家中的捕蚊燈,發揮Maker的精神改裝一下,至少可以知道電死幾隻蚊子,也可以把數據送到雲端去統計,如果大規模佈署的話,或許能達到掌握區域疫情的目標,不過還有很多點可已改良,包括,是否能排除電到飛蛾或其他蟲子之類的,這些都有待專業的防疫專家來研究改良喔。也希望這個Project能激盪更多人改良成第三代捕蚊燈或定位捕蚊燈,讓專案再進化喔!
 

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      Electronics, LinkIt Smart 7688, Smart Home

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