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ANAVI气体探测器入门套件和Home Assistant平台入门指南(入门套件气体探测器指南平台)

落叶飘零 2024-10-23 08:00:49 0

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ANAVI 气体探测器是一款基于 ESP8266 的开发板,专为 Arduino 支持的 MQ 气体传感器而设计。
所以,用户可以使用 MQ-135 传感器作为入门套件的一部分从而来轻松地监测空气质量,更准确地来说是监测空气的电导率。
通过监测,电导率就可以在 OLED 显示屏上直观地显示出来了。
当然,也可以直接通过智能手机或计算机 Home Assistant 等自动化平台使用 MQTT。

最近,Leon Anavi 寄了一个 ANAVI 气体探测器入门套件给我使用。
所以,本篇文章我会通过 Home Assistant ,跟大家讲讲我使用该套件的一些体验和感受。

入门套件拆箱

ANAVI气体探测器入门套件

ANAVI气体探测器入门套件和Home Assistant平台入门指南(入门套件气体探测器指南平台) 软件优化
(图片来自网络侵删)

ANAVI套件包含了一些开源硬件,包括基于 ESP8266 的 ANAVI 气体检测器板、塑料支架、OLED 显示屏、USB 转串口适配器、气体传感器以及一些 KiCad 和 ANAVI 贴纸。

ANAVI气体探测器入门套件

另外,ANAVI的开发板本身带有一个 ESP8266MOD 模块,配备一个用于供电的mirco USB 端口、一个复位按钮、四个 LED、一个 UART 控制台、一个 4 针 GPIO 接头、三个用于传感器的 I2C 接头、一个用于 OLED 显示器的 4 针连接器,还有一个用于 MQ 气体传感器的 4 针模拟接头。

ANAVI ESP8266 气体检测板

其实,该开发板自带的“Flying-Fish”传感器模块就包括有传感器、一个用于设置阈值的电位器,以及一个用于连接到主机板的 4 针接头。

Flying FIsh MQ 传感器

从上面的图片展示情况来看,该传感器模块没有显示传感器的型号。
因此我们需要从侧面查看一下,由此我得知就是我下图展示的 MQ135 空气质量传感器。

MQ135 气体传感器

据我所知,该传感器对苯、酒精和烟雾尤其敏感。
它还可以用于探测 CO2 浓度。
当然,ANAVI 气体探测器也可以支持其他的 MQ 传感器,比如:

MQ2 用于甲烷、丁烷、LPG、烟雾MQ-3 用于酒精、乙醇、烟雾MQ-7 一氧化碳MQ-9 用于一氧化碳和可燃气体

你们也可以在Arduino Playground上找到上面提及每个传感器的详细信息。

ANAVI 气体探测器组装

ANAVI 气体探测器的入门套件,组装其实非常简单。
跟ANAVI 温度计的组装步骤非常相似。

ANAVI 气体探测器组件

在安装显示器时,我需要用到一把精密的螺丝刀和一把镊子来处理螺母。
接着,就是去除塑料支架上的保护膜,安装显示器、安装主板、并将显示器与显示器接头连接。
然后,插入 MQ 传感器就大功告成了。

ANAVI 气体探测器接线

你们是不是对这个操作过程感觉似曾相识,这是因为 ANAVI 温度计和 ANAVI 气体探测器入门套件就是十分相似的。

ANAVI温度计(左)与ANAVI气体探测器(右)

配置

该开发板预装了默认固件,因此我们可以直接使用它。
只需要通过计算机端口或其他 mirco USB 端口为开发板供电就行了。
我本次的评测会通过计算机端口进行,该套件以AP(访问接入点)的模式启动。

ANAVI气体探测器的AP模式

显示屏显示 AP ID。
这个时候,只要拿起手机或其他可以连接WiFi的设备,就可以选择“ANAVI Gas Detector <AP ID>”。
这时候,设备应该会要求你登录账户。
接着就可以进入用户界面了。

ANAVI气体探测器的WiFi AP模式

上图显示的部分信息你们可以参考,但不用太关心这个。
大多数情况下只需点击“Configure WiFi”即可将其连接到他们的 WiFi 路由器上了。

ANAVI气体检测仪的WiFi配置

选择你们想要访问的接入点,然后输入密码。
现在可以暂时忽略 MQTT 设置,稍后我们会使用到这些设置。
注意在本次评测中不会使用到机器 ID,因为它不是必需的。
只需点击并保存,开发板就会重新启动,并通过使用 DHCP 从路由器获取新的 IP 地址即可。

ANAVI气体检测仪的IP地址

空气质量测量

只需等待几秒钟,OLED 显示屏就会开始显示传感器的电导率,并评测空气质量为“差”、“中”或“好”。

ANAVI ESP8266气体探测器的显示屏

在我办公室测试的结果显示,空气传导率为 27%,相当于中等空气质量。
我现在正在使用超大电池组,因为我想把它放在房子的不同位置测试一下。

ANAVI气体泄漏检测仪

我先到了厨房去测量。
我将设备放在燃气灶上,打开其中一个燃烧器,当燃气逸出时,传导率迅速升至 100%,在点火发生和燃气被燃烧时开始逐渐下降。
请注意,MQ-135 并非专门用于检测此类气体泄漏的,不过从这个结果来看它似乎也可以达到检测目的。
我会在下面的视频中详细介绍。

ESP8266气体探测器VS AirVisual空气质量

我来到户外呼吸新鲜空气,测量得到的电导率为22%。
按照数据来看的话,这仍然被归类为中等空气质量。
不过,我这边显示的仅仅是 AirVisual 应用程序的空气质量,所以仅供参考。
因为,MQ-135 传感器可以监测到很多空气质量的指标,但据我所知 AirVisual 监视器仅针对 PM2.5 和 PM10 颗粒进行显示。
不过,找出两者之间是否存在相关性还是很有趣的。

第二天早上,我回到房间并通过串行控制台连接开发板从而检查输出情况:

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如果你们想了解代码的作用,可以查看Arduino sketch。
特定用于电导率测量和空气质量计算的代码都在 detectGas 函数中:

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读取 OLED 显示器或串行控制台上的值看起来都很正常,但我们有一个 WiFi 连接的节点,所以如果我们可以将数据存储在我们自己的服务器上、并制作成一些图表就会更直观了。
同时也可以通过数据触发警报。
另外,也通过使用Home Assistant来完成上述要求。

ANAVI气体探测器和Home Assistant

在19年 3 月的时候,我其实尝试过使用 ANAVI 温度计设置Home Assistant ,但由于没有时间解决我遇到的所有问题当时就放弃了。
我这次尝试使用ANAVI温度计的气体探测器之后发现,一切都挺简单的。
这当然要归功于Leon Anavi 发布的视频,这个视频详细地解释了如何使用 ANAVI 温度计进行操作。

不过大家要注意,我不只是安装了 Home Assistant,而是使用了 Hass.io,其中包括 Home Assistant 以及使其更易于使用的常用工具。
我可以使用两行代码将它安装在 Ubuntu 18.04 中,从而适应Github上的一些说明:

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到这一步之后,你们应该可以在 Web 浏览器中访问 http://<computer_ip_address>:8123 并通过第一个设置向导来访问仪表板了,这个设置向导十分简单,几乎是不言自明的。
对了,有时候,你们也可以添加 MQTT 服务。
到这一步的时候执行添加操作,或者稍后执行都可以。
我在这一步就直接执行此操作了,方法是设置代理 IP 地址(例如我的计算机 IP 地址)、选择用户名和密码,并且勾选Enable discovery(这一点非常重要)

Home Assistant上的MQTT

点击Submit
下面就进入到 Home Assistant 的概览页面。
转到左侧菜单中的 Hass.io 和附加商店从而安装 Mosquitto 代理。

Hass.io Add-on Store

你们需要按如下所示进行配置。

Hass.io MQTT代理配置

MQTT 代理配置:

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单击“Save”和“Start”
我们需要配置我们的气体检测器从而使提供的凭据连接到我们的 MQTT 代理。
按住开发板上的重置按钮 10 秒钟就可以恢复出厂设置并再次进入AP模式了。

ESP8266 MQTT配置

登录后,我们可以像以前一样输入访问接入点密码,并填写与 MQTT 相关的字段,即Home Assistant(“ANAVI 气体检测器”)的 IP 地址、用户名、密码和设备名称。
最后点击Save

现在我们可以转到Home Assistant 主界面中的Configuration->Integrations 了。
如果你暂时还未配置 MQTT 代理,那么可能会被要求在这一步进行配置,但在我的示例中,我已经这样做了。
因此可以直接看到 MQTT:192.168.1.6。

Home Assistant MQTT Broker集成

点击它之后,结果很惊喜!
可以检测到 ANAVI 气体检测器,以及它输出的两个值:电导率百分比、提示是否监测到危险气体。

ANAVI气体检测器Home Assistant

很完美!
这样就无需处理配置文件了,只需要在上面的 MQTT 代理中设置用户名密码就可以了。
就是这么简单!

ANAVI气体检测器Home Assistant

这两个值也显示在了 Home Assistant 仪表板上。
在查看图表之前,我们再使用我们的燃烧器进行一下测试。

下面的视频展示了当燃气流经燃烧器而不点火时,电导率如何迅速跃升至 100%。
我把它关掉后,随着气体的扩散,电导率就慢慢下降了。

相关视频链接:ANAVI气体探测器入门套件和Home Assistant平台入门指南 - CNX Software中文站

那么它在Home Assistant中的外观是如何的呢,就如下图这样。

Home Assistant空气传导率图表

当我将传感器移到另一个房间时,它第二次下降得就更快。
我们也可以在“历史记录”选项卡中查看到长期的视图。

Home Assistant的历史记录视图

危险气体警报在大多数情况下是“clear”状态,而在检测到危险气体时则是“Detected”。
不知什么原因,当电导率超过 30% 时,它与代码中设置为 ON 的“gasState”状态就不完全匹配了。
由于某些未知原因,该栏似乎还向左移动。
只有我将其向右移动,它才能与电导率图表对齐。
除了这个小的渲染问题,其他的一切都很好!

如果你们对该产品有兴趣的话,可以在Crowd Supply上购买 ANAVI 气体探测器的入门套件,现在的价格是 25 美元了。

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