Funcionamiento y estructura de la estación de Búbal

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Sensores

Nuestra estación meteorológica está construida con unos componentes de medición, llamados sensores MQ. 

Estos sensores sirven para detectar una serie de gases en el aire. Se pueden conectar tanto a dispositivos autómatas como a procesadores. En nuestro caso los conectamos a unos arduino. Pero, ¿qué es esto? Un arduino es un componente electrónico que funciona como un ordenador, en el cual nosotros añadimos una serie de programas en forma de código, haciendo que dicho componente ejecute una acción u otra. 

Existe una gran variedad de sensores MQ. Cada modelo está diseñado para detectar una o varias sustancias químicas concretas, que se especifican en las características de cada uno.

Los MQ tienen que ser regulados antes de poder obtener de ellos una medida precisa. Aun así, no son lo suficientemente potentes para proporcionarnos seguridad. 

Los sensores suelen ir con una placa de medición estándar, cuyo funcionamiento nos permite obtener lecturas de valores.

Aún siendo sensores muy limitados, son muy cotizados para proyectos caseros con Arduinos. Es posible utilizarlos en una gran variedad de situaciones. Por ejemplo, podemos encender o apagar un ventilador por la calidad de aire, hacer un detector de alcoholemia, humo, etc.

El funcionamiento de los sensores es muy sencillo, pues están compuesto por un sensor electro-químico sensible a determinadas sustancias. No obstante, necesitan largos periodos de tiempo para estabilizarse.

Todos los modelos tienen un  calentador para aumentar la temperatura y así poder aumentar también la sensibilidad. Hasta que se alcance la temperatura de funcionamiento (hasta 24 horas), los datos recibidos no son fiables.

Estructura

La estructura de la estación meteorológica consta de un caparazón cilíndrico hueco y una placa central que lo atraviesa de un lado a otro.

Fotografía de la estación meteorológica.
  • El caparazón externo lo hemos diseñado nosotros mismos utilizando el programa de software libre FreeCad. Su función es sostener la estructura interna de la estación mediante tuercas y barras metálicas.
  • En la placa central se ubican todos los sensores y procesadores de la estación, es decir, el hardware. La placa es un circuito PCB de pistas. Aquí se incluyen:
    • Dos Arduinos WEMOS mini
    • Dos sensores  de humedad y temperatura DHT-22
    • Dos sensores barométricos BMP-180
    • Dos sensores  de gases MQ-3
    • Dos sensores de gases MQ-7
    • Dos sensores de gases MQ-9
    • Dos sensores de gases MQ-135
  • Para el sistema de refrigeración empleamos un ventilador de 5V, que mueve el aire por dentro para que los sensores obtengan  los valores. 
  • Todos los componentes van conectados entre sí por cables que nosotros mismos hemos pelado, colocado y soldado a la placa.

Toda la estación está recubierta por un tubo de PVC, para protegerla de las condiciones climáticas.

Funcionamiento

Nuestra estación consta de una placa programable de arduino WEMOS D1 mini, cargada con un software que le permite transmitir los datos a la red mediante WIFI. Carga los datos que recibe de todos los componentes a la página Thinger.io cada minuto. 

Objetivo

Los objetivos de este proyecto son:

  • La medición de la temperatura, la humedad y la presión atmosférica del aire.
  • La detección de gases de efecto invernadero, tales como CO2, NO2, CO, CH4, etc.
  • La actualización en tiempo real de todos los datos recogidos a la red.
  • La concienciación ciudadana sobre los problemas climáticos actuales, mediante la verificación de los datos alarmantes presentes en nuestra atmósfera.

Fritzing

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