Disseny i implementació d'un sensor de co2, humitat i temperatura per a la monitorització del nivell de ventilació en recintes tancats

Abstract

El present treball consisteix en el disseny i implementació d’un sensor intel·ligent capaç de mesurar la temperatura, la humitat relativa i la concentració de diòxid de carboni. La funció del dispositiu és fer un seguiment de la qualitat de l’aire en recintes tancats i donar informació immediata sobre aquesta in situ o de manera remota a través d’internet, per tal que es pugui actuar per millorar-la. D’aquesta manera es pot minimitzar el risc de transmissió del Sars-Cov-2 i també aconseguir una millora en la qualitat de vida dels usuaris. En la fase de disseny s’han seleccionat els diferents components del dispositiu, els quals han estat: una placa Arduino Uno; el sensor de diòxid de carboni MQ-135 amb un circuit condicionador pel senyal i un per l’alimentació; el sensor de temperatura i humitat DHT11; una Ethernet shield amb ranura per una targeta SD, per a l’accés remot i emmagatzemar l’històric de dades; el mòdul de rellotge DS1302 per les funcions de rellotge; i un circuit indicador de la qualitat de l’aire format per leds. Posteriorment al disseny i muntatge, s’ha programat el codi del microcontrolador i una web per accedir remotament a les lectures del dispositiu i a l’històric de captures. També s’ha realitzat el calibratge del sensor de diòxid de carboni, mitjançant la simulació de diferents condicions ambientals a dins d’una cambra climàtica. El dispositiu resultant s’ha utilitzat per fer el seguiment del nivell de ventilació del laboratori docent d’electrònica III de l’ETSEIB, on s’ha capturat al voltant de tres-centes mil lectures. Les dades han revelat que el sensor de diòxid de carboni és perfectament sensible a les variacions d’aquest gas, però que el calibratge realitzat no és idoni. De l’anàlisi es dedueix també que una revisió del sistema de calefacció del laboratori és necessària. Es pot concloure que, a escala general, el dispositiu i totes les seves prestacions funcionen correctament. No obstant això, en una versió futura, serà necessari sotmetre el sensor de diòxid de carboni a un nou procés de calibratge amb l’objectiu d’aconseguir millors lectures. Aquesta millora permetrà analitzar si les condicions de ventilació són o no correctes