Njuškalo čestica: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Tokom rada sa prethodnim projektima na procjeni PM2.5 uočio sam nedostatak nemogućnosti lociranja tačkastih izvora zagađenja malim česticama. Većina uzoraka koje vrše općine i satelitski snimci prikupljaju široke izvore koji vam zapravo ne govore na ličnom nivou odakle to dolazi i kako to ukloniti. Honeywell uređaj ima vlastitu duvaljku i ulazne i izlazne prozore sve što mi je trebalo bio je način usmjeravanja protoka zraka posebno u ta područja-i naravno da sam već imao 3D štampani/dizajnirani nos za pse da stavim na kraj, tako da je ostalo samo da dizajniram jedinicu za uzorkovanje pištolja sa okidačem koja bi mi omogućila da pažljivo istražim odakle dolaze moje ubice.

Korak 1: Prikupite materijale

Koristio sam Honeywell HPMA zbog njegove pouzdanosti i jeftine cijene. Ponovo se koristi i kombinacija ESP32 i 8266 punjača/pojačivača.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Laser sa senzorom čestica pm2.5 Modul senzora za otkrivanje kvalitete zraka Super senzor prašine PMS5003 18 USD

2. ESP32 MINI KIT Modul WiFi+Bluetooth Internet razvojna ploča D1 MINI Nadograđena ESP8266 Potpuno funkcionalna 6 USD (AliExpress)

3. Štitnik baterije MH-ET LIVE za ESP32 MINI KIT D1 MINI punjenje jedne litijumske baterije i pojačanje 1 USD (AliExpress)

4. 18650 Baterija sa žicama 4 USD

5. IZOKEE 0,96 '' I2C IIC 12864 128X64 piksela OLED 4 USD

6. Robusni metalni prekidač za uključivanje/isključivanje sa zelenim LED prstenom - 16 mm zeleno uključeno/isključeno 5 USD (Adafruit)

7. Generički 3D štampač (Ender 3)

8. Antrader KW4-3Z-3 mikro prekidač KW4 Limit 1,00 USD

9. NeoPixel prsten - 12 x 5050 RGB LED sa integriranim upravljačkim programima 7,50 USD

Korak 2: Dizajn i 3D ispis

Njuškalo je dizajnirano tako da su ugrađeni duvači u HoneyWell senzoru poravnati i inkapsulirani unutar kućišta njuškala tako da se nosnice na otvorenom kraju povezuju izravno s ulaznim otvorima na senzoru, a izlazni otvor prolazi kroz kućište i izlazi kroz više rupa na stražnjem poklopcu. (Jeez zvuči kao prijava patenta …. Loše) Značajna ručka omogućuje povezivanje baterije velikog kapaciteta i ostatka elektronike. Priključak za punjenje je poravnat na dnu kućišta ručke. Neopixel prsten za osvjetljenje oko nosa dizajniran je tako da sija kroz kućište na vrhu. Konstrukcija je izvedena tako da je gornji dio glavnog kućišta urađen u čistom PLA -u, a zatim prebačen u sivi PLA za ručku i na kraju pročišćen PLA za bazu drške kako bi se mogla vidjeti boja svjetla za punjenje. Mehanizam za okidanje postavljen je sa radnom šarkom koja je odštampana kao jedan komad, ali se nadamo da se slobodno kreće.

Sve datoteke rade se sa standardnim postavkama na Curi za ender 3. Nisu korištene potpore za bilo koji dio.

Korak 3: Povežite ga žicom

Dijagram ožičenja u osnovi je isti kao ožičenje za: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ osim što nema servo i taj izlaz se koristi za podatkovnu liniju za Neopixel prsten. U ovom slučaju tipka za napajanje kontrolira napajanje samo od baterije do pojačivača/punjača. Linijom od 5 volti iz pojačivača upravlja se krajnjim prekidačem u ručki koji se aktivira poput okidača. Povezuje napajanje iz pojačivača na senzor, ESP32 i neopiksele istovremeno ih napajajući. I2C ekran se napaja sa 3 volta iz ESP32. Većina ožičenja mora se izvesti dok je ručka u izgradnji u sljedećem odjeljku jer morate provoditi žice kroz različite otvore. Pobrinite se da to prvo napravite na žici!

Korak 4: Izgradite ga

Prsten Neopixel se prvo lijepi u kućište nosa pazeći da leži ravno i ne ugrožava njegovu čvrstu vezu s glavnim tijelom. Provucite tri žice kroz bočni priključak na glavnom tijelu i prema dolje u ručku. Neopikseli bi trebali biti usmjereni u glavno kućište. Senzor zraka tada se postavlja u njegovo kućište s malim višestrukim ulaznim otvorima okrenutim prema otvorima nozdrva, a jezgrom ventilatora prema natrag prema izlaznoj žici. Provucite žice straga i dolje u jezgru ručke gdje će biti lemljene na ESP32. I2C ekran je pričvršćen na prednji dio, a njegove izlazne žice prolaze kroz otvor utora kroz ručku i spojene su na glavnu ploču. Okrugli poklopac se zatim lijepi na mjesto preko ekrana. Sve ljepilo je obično E6000 iako se može koristiti i super ljepilo LocTight. Konus nosa prednje nosnice je također zalijepljen na mjestu. Krajnji prekidač je ožičen i zalijepljen u položaj kao i glavni prekidač za uključivanje/isključivanje. Ugrađena je glavna ESP ploča i ugrađena je baterija 18650. Ploča za pojačavanje je dobro zalijepljena za osnovnu ploču jedinice pazeći da je priključak za punjenje pažljivo poravnat s otvorom. Ljepilo na osnovnu ploču kada sve radi ispravno. Okidač je zalijepljen preko metalne šipke krajnjeg prekidača na način da ga lako klikne u donjem položaju. Pazite da ljepilo ne uđe u mehanizam krajnjeg prekidača.

Korak 5: Programirajte ga

Softver koristi serijski port za uvoz informacija sa senzora. Jedan je od problematičnih problema s ovim senzorom što ne koristi I2C s bibliotekama kako bi mu bio praktičniji. Umjesto servoa kao izlaza kao u njuškalu bicikala, ovaj instrument koristi izlaz SSD1306 kroz I2C. Ekran Neopixel kontroliše Adafruit Neopixel Library na prilično konvencionalnom svetlosnom ekranu koji samo udiše 3 svetla različite boje za nivo PM2,5 u nozdrvama. Ako je nivo manji od 25, treperi plavo, zeleno ako je između 25 i 80, a crveno ako je iznad 80. Ovi unaprijed postavljeni nivoi mogu se resetirati u programu. Njima se upravlja kao izlaz u iskazu slučaja u funkciji osvjetljavanja na dnu programa. Fontovi za ispis ekrana i veličine ekrana se također mogu mijenjati. Senzor očitava jednom u sekundi.

Korak 6: Upotreba

Zato što sam usred ove karantene malo je teško izvući mnogo i koristiti ovaj uređaj, pa sam zaglavio radeći video zapise na YouTubeu po kući da vidim koliko je unutra loše. (Obično bih vani gurao ovo u otvor za ispuh dizelskih kamiona najbližih susjeda ili prema vjetru postrojenja za prženje kave - da, znam da ste zajebali funkciju pluća!) Uređaj se lijepo podiže u roku od 4 sekunde od pritiska na okidač. Dobiva pogrešno visoko očitanje, a zatim se polako tijekom 5 sekundi stabilizira. Većina čitanja dobro se podudara s Nacionalnim uzorkom na otprilike 1/2 milje niz blok. Uobičajen šok od tostera koji sam stavio na vas za vas. Drugi video snimak pravi kako je Granola-ooo-procurila 50 ppm više od sat vremena nakon izlaska iz pećnice. Nozdrve imaju tendenciju da zadrže miris visokog nivoa neko vrijeme pa ih možete ispuhati da biste odmah ponovo pročitali. Prije dva mjeseca PPM2.5 je bio ozbiljna briga, sada se toga nitko ne sjeća. Globalno zagrijavanje-to je bilo prije toliko briga.

Druga nagrada na 3D štampanom takmičenju