Circuit Documentation

Summary

This circuit is designed to monitor environmental conditions using an Arduino UNO microcontroller. It includes sensors for temperature, humidity, and CO2 levels, and displays the data on a 16x2 I2C LCD. Additionally, it uses two LEDs to indicate whether the environmental conditions are within safe limits.

Component List

1. Arduino UNO

   • Description: Microcontroller board based on the ATmega328P.
   • Pins: UNUSED, IOREF, Reset, 3.3V, 5V, GND, Vin, A0, A1, A2, A3, A4, A5, SCL, SDA, AREF, D13, D12, D11, D10, D9, D8, D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1, D0

2. LED: Two Pin (red)

   • Description: Red LED with two pins (anode and cathode).
   • Pins: cathode, anode

3. LED: Two Pin (green)

   • Description: Green LED with two pins (anode and cathode).
   • Pins: cathode, anode

4. 16x2 I2C LCD

   • Description: 16x2 character LCD with I2C interface.
   • Pins: GND, VCC, SDA, SCL

5. MQ135

   • Description: Gas sensor for detecting CO2 levels.
   • Pins: VCC, GND, A0, D0

6. DHT11

   • Description: Temperature and humidity sensor.
   • Pins: DATA, GND, VCC

7. Resistor (220 Ohms)

   • Description: Resistor with a resistance of 220 Ohms.
   • Pins: pin1, pin2

Wiring Details

Arduino UNO

• 5V connected to:

  • VCC of MQ135
  • VCC of 16x2 I2C LCD
  • VCC of DHT11

• GND connected to:

  • GND of 16x2 I2C LCD
  • GND of MQ135
  • GND of DHT11
  • pin2 of Resistor (220 Ohms)
  • pin2 of another Resistor (220 Ohms)

• D3 connected to:

  • anode of Red LED

• D4 connected to:

  • anode of Green LED

• A0 connected to:

  • A0 of MQ135

• A4 connected to:

  • SDA of 16x2 I2C LCD

• A5 connected to:

  • SCL of 16x2 I2C LCD

• D7 connected to:

  • DATA of DHT11

LED: Two Pin (red)

• anode connected to:

  • D3 of Arduino UNO

• cathode connected to:

  • pin1 of Resistor (220 Ohms)

LED: Two Pin (green)

• anode connected to:

  • D4 of Arduino UNO

• cathode connected to:

  • pin1 of another Resistor (220 Ohms)

16x2 I2C LCD

• GND connected to:

  • GND of Arduino UNO

• VCC connected to:

  • 5V of Arduino UNO

• SDA connected to:

  • A4 of Arduino UNO

• SCL connected to:

  • A5 of Arduino UNO

MQ135

• VCC connected to:

  • 5V of Arduino UNO

• GND connected to:

  • GND of Arduino UNO

• A0 connected to:

  • A0 of Arduino UNO

DHT11

• DATA connected to:

  • D7 of Arduino UNO

• GND connected to:

  • GND of Arduino UNO

• VCC connected to:

  • 5V of Arduino UNO

Resistor (220 Ohms)

• pin1 connected to:

  • cathode of Red LED

• pin2 connected to:

  • GND of Arduino UNO

Resistor (220 Ohms)

• pin1 connected to:

  • cathode of Green LED

• pin2 connected to:

  • GND of Arduino UNO

Code Documentation

#include <Wire.h>                   // Llibreria per a la comunicació I2C (necessària per a la pantalla LCD)
#include <LiquidCrystal_I2C.h>      // Llibreria per controlar pantalles LCD amb mòdul I2C
#include <DHT.h>                    // Llibreria per al sensor de temperatura i humitat DHT11
#include <Adafruit_Sensor.h>        // Llibreria base de sensors Adafruit (requerida per al DHT)

// Configuració de la pantalla LCD (adreça I2C i mida)
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // 0x27 és l'adreça per defecte de la pantalla LCD

// Configuració del sensor DHT11
#define DHTPIN 7        // Pin digital al qual està connectat el DHT11
#define DHTTYPE DHT11   // Tipus de sensor
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);  // Inicialitza el sensor DHT amb el pin assignat

// Configuració del sensor MQ-135 (sensor de CO2)
#define CO2PIN A0       // Pin analògic connectat a l'MQ-135

// Configuració dels LEDs
#define LED_VERD 4      // Pin assignat al LED verd
#define LED_VERMELL 3   // Pin assignat al LED vermell

// Llindars per als valors de temperatura i CO2
const int LLINDAR_CO2_ALT = 1000;  // ppm: Valor màxim segur de CO2
const int LLINDAR_CO2_BAIX = 800; // ppm: Valor mínim segur de CO2
const float LLINDAR_TEMP_ALT = 27.0; // ºC: Temperatura màxima permesa
const float LLINDAR_TEMP_BAIX = 17.0; // ºC: Temperatura mínima permesa

void setup() {
  // Inicialització del monitor sèrie per a debugging
  Serial.begin(9600);

  // Inicialització de la pantalla LCD
  lcd.begin(16, 2);                  // Defineix la mida de la pantalla: 16 columnes, 2 files
  lcd.backlight();                   // Activa la llum de fons de la pantalla LCD
  lcd.setCursor(0, 0);               // Col·loca el cursor al principi
  lcd.print("Iniciant...");          // Mostra un missatge inicial

  // Inicialitza el sensor DHT
  dht.begin();

  // Configura els pins dels LEDs com a sortides
  pinMode(LED_VERD, OUTPUT);
  pinMode(LED_VERMELL, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Llegeix la temperatura i la humitat del DHT11
  float temperatura = dht.readTemperature(); // Llegeix la temperatura en ºC
  float humitat = dht.readHumidity();        // Llegeix la humitat relativa (%)

  // Llegeix el valor del sensor MQ-135 i calcula el CO2 en ppm
  int valorCO2 = analogRead(CO2PIN);         // Llegeix el valor analògic del sensor
  int ppmCO2 = map(valorCO2, 0, 1023, 400, 2000); // Converteix el valor a ppm estimades

  // Comprova si hi ha errors de lectura del sensor DHT
  if (isnan(temperatura) || isnan(humitat)) {
    Serial.println("Error: No s'han pogut llegir dades del DHT11.");
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Error DHT!   ");
    delay(2000);  // Espera 2 segons
    return;  // Si hi ha error, surt de la funció loop
  }

  // Mostra les dades a la pantalla LCD
  lcd.clear();                               // Esborra el contingut de la pantalla
  lcd.setCursor(0, 0);                       // Col·loca el cursor al principi
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(temperatura);                    // Mostra la temperatura
  lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0, 1);                       // Col·loca el cursor a la segona línia
  lcd.print("CO2: ");
  lcd.print(ppmCO2);                         // Mostra els ppm de CO2
  lcd.print(" ppm");

  // Control dels LEDs segons els llindars
  if (ppmCO2 > LLINDAR_CO2_ALT) {            // Si el CO2 és massa alt, encenem el LED vermell
    digitalWrite(LED