Semáforo óptico-acústico de CO2 y nivel de ruido¶

La idea del proyecto es la siguiente:

Se trata de un proyecto dirigido a diferentes etapas educativas según el nivel de conocimientos y la dificultad de llevar a cabo las diferentes tareas necesarias para su montaje y puesta en funcionamiento.

La idea es crear mediante elementos electrónicos e impresión 3D un semáforo que nos indique si el nivel de CO2 en el espacio que estamos midiendo supera unos determinados límites para avisarnos de la necesidad de ventilación del local. También incluye sensor de sonido ambiente que será indicado igualmente según el nivel detectado.

Se establece de forma general el siguiente funcionamiento:

• Apagado cuando el nivel de CO2 y/o ruido está por debajo de un determinado nivel o resulta inapreciable.

• Color verde para un nivel bajo de CO2 o de sonido pero que ya resulta apreciable.

• Amarillo para un nivel intermedio y tolerable de CO2 o sonido pero que denota que los niveles están subiendo considerablemente.

• Rojo para un nivel insoportable o muy molesto de ruido y muy alto de CO2 que indica que hay que ventilar el espacio.

La iluminación de cada color irá acompañada de una melodía que será agradable para verde, un poco molesta para el amarillo y tipo sirena para el rojo. Estos sonidos se pueden desactivar a voluntad mediante un conmutador dispuesto a tal efecto, y que por tanto, determina el modo de funcionamiento.

Físicamente se constituye por una base donde estarán el Arduino/MCU y el Hub I2C y ahí será donde estará accesible la alimentación del sistema que se hará mediante alimentador externo.

La base se comunica mediante un tubo, destinado a pasar todos los cables, con la caja de sensores que irá justo debajo del cubo que representa el color verde. En esta misma caja de sensores van alojados, en su parte delantera, la pantalla LCD y el conmutador de modo.

Encima del color verde va el amarillo y encima de este el rojo y en cada cubo se aloja un LED de 3W encargado de iluminar cada color cuando corresponda.

Todas las cajas con accesibles por su parte posterior con tan solo extraer la tapa por lo que resultará bastante sencillo de montar.

Opcionalmente se puede dotar de conexión WiFi. Esta podrá ir conectada directamente a los pines Tx y RX con cruzamiento en el caso de la versión modular. De esta forma no hay que reprogramar la velocidad a 9600 y lo único a tener en cuenta es que para grabar nuestro firmware debemos desconectar los cables Tx y Rx para no entrar en conflictos, o la alimentación del módulo. Esto facilita bastante las cosas a quien quiera replicarlo y no esté muy avezado en el tema y, como la placa una vez montado el sistema, solamente hay que programarla una vez pues tampoco es un problema muy considerable.

Con la conexión WiFi podemos subir los datos a la nube, por ejemplo al broker ThingSpeak que nos ofrece canales gratuitos para subir un dato cada 16 segundos.

Al firmware que se describe para esta versión no es posible añadirle conectividad WiFi porque la placa no dispone de memoria suficiente para ello. Esto es debido a las características de los modelos UNO con 2kB de RAM que resulta insuficiente para albergar todas las variables necesarias para, además de la funcionalidad del semáforo, subir datos a la nube. Si se quieren utilizar ambas funcionalidades será necesario recurrir a un modelo mega de Arduino, pero esto ya no es objeto de este proyecto, aunque si es perfectamente desarrollable a partir de la información que podemos obtener en este sitio. Cuando se desarrolle la versión easy plug se dará forma a una versión con mega.