【源码】基于Arduino的联网气体传感器系统

项目简介

本项目是图卢兹高等应用科学学院（INSA Toulouse）五年级物联网工程课程的一部分，目的是深入理解物联网系统从制造到低功耗无线实施的完整架构。项目开发了基于纳米颗粒的联网气体传感器，可检测氨、乙醇等多种物质。项目涵盖从纳米微加工实验室（AIME）制造纳米颗粒传感器，到用LT - Spice设计电路获取模拟信号，再用KiCad设计电路板，最后连接Arduino微控制器和LoRa模块，通过The Things Network（TTN）网络通信并在Web仪表板显示数据，完整呈现物联网系统构建过程。

项目的主要特性和功能

1. 传感器特性
   • 体积小：几毫米空间集成四个测量元件，含两个对称铝制叉指电极、埋入式多晶硅加热电阻、蛇形铝制温度测量电阻及连接外部设备的电极。
   • 成本低：纳米颗粒化学合成只需几毫升可重复使用溶液，今年用量减半，对合成产物分类处理避免污染废水。
   • 低功耗：每个叉指电极理论电阻约数百兆欧，电流消耗仅几微安甚至纳安。
2. 电路功能
   • 能将传感器电阻变化转换为模拟电压信号。
   • 采用多级滤波和放大电路，有效去除高频噪声和处理中引入的噪声。
3. 通信与数据显示
   • 通过LoRa模块将传感器数据传输到TTN网络。
   • 利用Arduino和NodeRed编程，将数据显示在Web仪表板上。

安装使用步骤

前提条件

假设用户已下载本项目源码文件，且具备以下开发环境和硬件设备： - 安装了Arduino IDE和NodeRed。 - 拥有Arduino微控制器、LoRa模块、已制作好的气体传感器电路板及相关硬件组件。 - 已注册The Things Network（TTN）账户并完成相关配置。

安装步骤

1. 硬件连接
   • 将气体传感器电路板输出连接到Arduino微控制器相应引脚。
   • 将LoRa模块连接到Arduino的UART（TX/RX）端口。
2. 软件配置
   • 打开Arduino IDE，导入项目源码文件。
   • 根据实际硬件连接和TTN网络配置，修改源码中相关参数，如引脚定义、TTN网络密钥等。
   • 编译并上传代码到Arduino微控制器。
3. NodeRed配置
   • 启动NodeRed，导入用于接收和显示传感器数据的流程文件。
   • 配置NodeRed与TTN网络的连接，确保能接收传感器发送的数据。
   • 部署NodeRed流程，在Web仪表板上查看传感器数据。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】