Analyseur d'air ambiant

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Difficulté:

Le but : connaitre la composition de l'air ambiant de sa maison afin d'agir lorsque le taux de pollution est critique.

On se pose fréquemment des questions sur la qualité de l’eau que l’on boit, on installe des filtres sur nos robinets ou dans nos carafes. A contrario, on se pose beaucoup moins de questions sur l’air que l’on respire. On prend l’air qui nous entoure comme une fatalité sans avoir l’impression que l’on puisse agir. Pourtant, par des gestes simples, on peut améliorer la qualité de l’air de notre habitation qui est souvent responsable de l’allergie de nos enfant ou des mauvaises nuits que l’on peut passer. Les principaux facteurs qui influencent la qualité de l’air de nos habitations sont : le taux de CO (monoxyde de carbone), le taux de formaldéhyde, polluant dégagé par nos produits ménagés, la peinture, meubles et autres objets de décoration, ainsi que toutes les particules fines (diesel, fumés, poussières diverses.)

Un des gestes simples, que tout le monde peut mettre en œuvre pour assainir l’air ambiant de sa maison, est d’aérer les pièces. Ce geste simple fait surgir un lot de questions légitimes : Mais quand ? Est-il réellement utile d’aérer si l’on habite à coté d’une autoroute ? A quelle fréquence ? Aérer l'hiver nous fait perdre de la chaleur.

Le but ce projet est de répondre à ces questions. Fabriquer un appareil simple qui va pouvoir nous indiquer, grâce à ses capteurs, le taux de CO (monoxyde de carbone), de polluants (formaldéhyde) et de particules présentes dans l’air afin que l’on puisse agir lorsque le taux devient critique.

Matériel

Assemblage1

Budget:

70 €
  • - Grove – Air quality sensor V1.3 : Ce capteur va nous donner un indicateur global de qualité de l'air en analysant plusieurs composants : le formaldéhyde, monoxyde de carbone, l'alcool, l'acétone, ainsi que d'autres polluants.
  • -Grove - Dust Sensor : Ce capteur va nous donner une indication précise sur le taux de concentration de particules > 1μm. Les potentiomètres présent sur la carte sont réglés en usine, ne pas les modifier.
  • -Grove Temp & Humi Sensor Pro : Il existe 2 versions de ce capteur, j'ai choisi la version pro (DHT 22) plus précise. L'autre version est la Grove Temp & Humi Sensor (DHT 11). Il va nous indiquer la température et le taux d'humidité.
  • -Grove - OLED Display 1.12" : Pour afficher les données de manière autonome, notre appareil doit avoir un écran dédié. J'ai choisi l'écran Grove - OLED Display 96*96. Ecran de qualité, facile à connecter et pilotable sur le port I2C. Un autres atouts est sa faible consommation. Nous allons afficher les données provenants des différents capteurs. Température, taux humidité, qualité d'air, concentration du taux de particules.
  • - 1 Arduino Uno + Grove Base Shield ou la carte Seeeduino Lotus qui fait les deux.

Etape 1 : L'assemblage

Le système Grove de Seeedstudio est un ensemble de composants plug-and-play et open-source. Les modules sont enfichables sans soudure sur un Base Shield ou un Mega Shield à connecter sur une carte Arduino ou compatible.

En résumé : nous avons une carte de base sur laquelle viendront se connecter les capteurs sans soudure.

Pour les personnes ayant déjà un arduino, il y a la possibilité d'ajouter un Grove Base Shield sur l'arduino. Sinon, on peut opter pour la carte Seeeduino Lotus qui est une Seeeduino (carte compatible Arduino) avec le Grove Base Shield intégré. Pour ma part, mes Arduino(s) étant déjà très occupés, j'ai opté pour la Seeeduino Lotus. Mais que ce soit l'une ou l'autre solution, tout est identique concernant le raccordement et la programmation. Le seul avantage de choisir la première solution et que, si l'on possède déjà un Arduino, le Grove Base Shield est moins onéreux. (environ 10€ de différence). Pour les connaisseurs, vous pouvez également utiliser ce tuto pour un arduino simple avec les capteurs en version non Grove. Les sorties Arduino sont aussi indiquées.

Tableau des connexions :

Grove – Air quality sensor 

A0 (pin A0 Arduino)

Grove - Dust Sensor 

D4 (pin 4 Arduino)

Grove Temp & Humi Sensor Pro

D2 (pin 2 Arduino)

Grove - OLED Display  1.12"

I2C (Port I2C Aduino)

Etape 2 : La programmation

Boitier1

Prérequis : Connaitre la programmation ARDUINO

1- Installez les librairie Arduino de chaques capteurs (ci-joints dans les fichiers techniques)

2- Téléversé le programmation Arduino (ci-joint dans les fichiers techniques)

3- Si vous utilisez la carte Seeeduino Lotus vous trouverez également les drivers de la carte ci-joints dans les fichiers techniques.

4- Une fois le programme téléversé et les capteurs branchés, vous pouvez démarrer la carte, il ne vous reste plus qu'à trouver un beau boitier pour mettre le tout à l’intérieur. Pour ma part, j'ai recyclé un vieux boitier que j'avais en stock. Ou peut-être qu'un autre Maker pourra être inspiré et nous en fabriquer un. Je suis dispo pour lui indiquer les mesures.


Etape 3 : Exploitation des données

La température (Grove Temp & Humi Sensor Pro)

La température idéale reconnue par tous les spécialistes se situe pour une chambre d'adulte entre 16°C et 20°C, et pour une chambre de bébé entre 18°C et 21°C. Concernant les pièces à vivre entre 20°C et 21°C.

 

Le taux d'humidité (Grove Temp & Humi Sensor Pro)

Le taux d'humidité optimal reconnu par tous les spécialistes se situe entre 40% et 50%. Le schéma ci-dessous montre l'Incidence du taux d’humidité sur le développement des bactéries, virus, allergies, acariens….

Le taux de qualité de l'air (Grove – Air quality sensor)

Les données constructeur (cf. Wiki) indiquent : 

Un taux en dessous de 50 : Air correct (Fresh air)

Un taux au dessus de 50 : Qualité médiocre (Low pollution)

Un taux au dessus de 150 : Air pollué (High pollution)

Un taux au dessus de 400 : Air très pollué (High pollution alert)

 

Le taux de concentration de particules. (Grove - Dust Sensor)

Les données constructeur (cf. Wiki) indiquent : 

Le capteur va adresser un valeur entre 0 et 8000.

Sachant qu'un air pur se situe au alentours de 500.

Exemple : pendant les pics de pollution à Paris, cette valeur peut monter à plus de 6000/7000.


En conclusion

Cet appareil va nous apporter des éléments de réponse quantifiables sur la qualité de l'air ambiant de notre maison. Il va nous permettre de savoir plus précisément quand nous devons aérer nos pièces. 

Plus d'infos sur  : http://lelabtechno.com/analyseur%20air.html

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