Veliki analogni mjerač CO2: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Od rabbitcreekSledi Još autora:

Trenutna atmosfera iznad planine na Havajima sadrži oko 400 ppm ugljičnog dioksida. Ovaj broj je izuzetno važan za sve koji žive na površini planeta. Sada smo okruženi ili poricateljima ove brige ili onima koji grče ruke u naletu uznemirene zabrinutosti. Ali ovaj broj i hiljade brojeva koji ga prate u vijestima teško je zaista shvatiti na dnevnoj bazi. Kolika je količina CO2 oko mene? Kako se mogu povezati s tom idejom da plinovi u atmosferi uzrokuju pregrijavanje planete? Za one koji su zainteresirani, sagradio sam gigantski analogni mjerač CO2 koji će uz pomoć igle duge 4 stope oživjeti ovu raspravu o bilo kojoj školskoj prostoriji ili muzeju o tome kako se mjeri CO2 i kako možete postati dio ove analize plina.

Iz mog rada na analiziranju mješavina plinova u disalicama: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ i zabave u proizvodnji ogromnih satova: id/ Giant-Tide-Clock/ Ja sam prenamijenio senzor CO2 i čvrsti servo mehanizam da napravim analogni mjerač CO2 za montiranje na zid koji vrlo precizno prikazuje trenutnu razinu CO2 u zraku. Većina konstrukcije je 3D štampana, a nudi i precizan digitalni izlaz sa ekrana Adafruit pero E - Ink. Rog za njuškanje zraka u kućištu senzora prekrasna je STL datoteka iz: Promijenite veličinu kutije spiralnih zvučnika od 3 inča prema iiimeu koja je izvorno urađena za kućišta zvučnika Nautilus. Radi na punjive baterije ili zidne bradavice od 5 volti, a sve vaše podatke snimit će u uključeni držač SD kartice.

Korak 1: Prikupite materijale

Građevinski materijali nisu jeftini, ali doprinose krajnjoj tačnosti očitanja.

1. Adafruit 2,13 trobojni eInk / ePaper ekran FeatherWing-crvena crno-bela-za ovo biste mogli koristiti veoma jeftin TFT ekran za 3,00 USD, ali se ne bi pojavio i na sunčevoj svetlosti. Nedostatak ovog ekrana koji se može slagati je da se sporo osvježava.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO verzija ovog uređaja ne radi dobro sa senzorom. Možete se snaći s jeftinijom običnom jedinicom 32u4 bez utora za SD karticu, ali to olakšava rad u slučaju da želite snimiti sve svoje podatke.

3. Robusni metalni prekidač za uključivanje/isključivanje sa plavim LED prstenom - 16 mm plavo za uključivanje/isključivanje

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 senzor sa I2C/UART 5V/3.3V sučeljem za Arduino/Raspeberry Pi kompanije Sandbox Electronics-zaista veliko iskustvo bez problema s ovom kompanijom, svakako slijedite upute za omogućavanje 3 voltnog izlaza- radi samo na 5 volti

5. Standardno vratilo glavčine ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - još jedna sjajna kompanija! (Ne primam nikakve beneficije od odobrenja ovih kompanija)

6. Standardni HiTec digitalni servo koji odgovara gore.

7. Aluminijski kanal od 6.00”-Servo City

Korak 2: 3D štampanje komponenti

Sve komponente se lako štampaju pomoću PLA na bilo kom 3D štampaču. Jeftini Creality CR10 koji sam koristio ima dovoljno široku izlaznu bazu da omogući veliku veličinu trube i zadnje ploče. Trajalo je nekoliko sati, ali nije bilo problema. Štampajte sa podrškom. Rog je zatim poprskan tom teksturiranom bojom koja daje osjećaj pješčenja krajnjem proizvodu i prekriva fine linije 3D ispisa. Zadnja ploča je dizajnirana u Fusion 360 tako da se lako uklopi u prozor ekrana sa mastilom Feather E. Ostale datoteke služe za držač vijka na držaču za pokazivač i kućište koje drži protuutege za dno pokazivača.

Korak 3: Izgradite ga

Konstrukcija je prilično jednostavna. Servocity sistem vam omogućava da brzo montirate servo mehanizam na noseću konstrukciju. Dodaci za montiranje prednje trube sa stražnjom pločom koja uključuje svu elektroniku izrađeni su s dvije savijene ploče konektora koje su E6000 zalijepljene na stražnju stranu ploče. Druga ploča konektora proteže se straga kako bi se omogućila čvrsta montaža na zidni konektor od 90 stepeni. Pokazivač koji sam koristio može biti napravljen u suštini bilo koje dužine-moj je bio veličine oko 4 stope. Koristio sam dugi stub za označavanje prilaza koji možete pronaći u velikoj trgovini za manje od 5 USD. Napravljene su od fiberglasa i lijepe su i lagane po svojoj dužini. U situaciji sa servo pogonom čak i uz oslonac mjenjača morate pažljivo uravnotežiti težinu i točno je centrirati u držač. Moja protuutega napravljena je s podloškama zatvorenim u 3D štampanom kućištu, a zatim zapečaćenim izrezanim krajem stupa u epoksidu. Uvjerite se da servo tolerira ovo iskustvo s masom i protutežom isprobavajući ga-servo bi trebao prestati kukati nakon što je postigao svoju poziciju u softveru. Ako se nastavi žaliti i pokretati, najvjerojatnije imate problem.

Korak 4: Ožičite/sastavite

Dijagram ožičenja je uključen gore. U ovom scenariju servo pin je spojen na pin 11. E -papir od papira zauzima nekoliko igala na perju pa ih nemojte slučajno koristiti. Uvjerite se da su SDA, SCL parovi pravilno povezani. Napajanje se vrši putem zidne bradavice od 5 V (2 A) ili Lipo baterije. Zidna bradavica vodi se putem prekidača za uključivanje/isključivanje montiranog na vrhu trube koji zatim napaja računar sa perjem, servo i senzor sa 5 volti. Također sam paralelno pričvrstio niz plavih LED dioda na kraj trube kako bih osigurao malo svjetla na kraju tunela. (Ovo nije na dijagramu ožičenja.) Laserski senzor za CO2 montiran je blizu otvora sirene tako da možete puhati u njega ili do ušća u njega dodati bilo koju drugu mješavinu zraka. Digitalna ploča za nju također je montirana unutar trube, a priključci za napajanje se izvode izravno na prekidač. Žica za uzemljenje, žice za napajanje i SDA, SCL vodovi vode se sa stražnje strane ploče do ploče od perja. Paket za prikaz papira Adalogger Feather/ E postavljen je sa stražnje strane ploče. Nakon što su svi spojevi ispitani, truba se preko noći zapečati na stražnju ploču ljepilom E6000.

Korak 5: Programirajte ga

Zaista jednostavan program s Arduino IDE -om. Uključite različite biblioteke za povezane mašine: NDIR_I2C.h (uključeno na web lokaciji Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" za pokretanje prelepog ekrana e-papira, Servo.h za standardnu servo biblioteku. Definirajte pinove potrebne za prikaz. Definirajte pin za servo izlaz. Priključite servo i senzor. Funkcija petlje samo čita senzor i šalje ga na servo pomoću funkcije Map/Constrain. Jedini lukav dio je ograničavanje vašeg servo opsega kako ne bi udario u bočne strane nosača. Svidjela mi se ideja stražnjeg nosača na servo/pokazivač inkapsuliran između prednje ploče i držača za stražnji zid, ali ima i nekih ograničenja. Upotrijebite standardnu funkciju brisanja primjera za testiranje ograničenja kutova na servo i ograničite ih u funkciji karte. Navodi for na kraju ograničavaju brzinu servo uređaja tako da zamah dugih protuutega ruka pokazivača ne uništi skulpturu.

Korak 6: Iskoristite ga

Uređaj se lako montira na bilo koju zidnu površinu s nekoliko vijaka. Ne teži toliko, a budući da se sporo kreće, ne ljulja se mnogo. U prvom GIFF -u možete vidjeti da je nevjerojatno osjetljiv na CO2 čak i u dahu. Disanjem na kraj trube povećava se potencijalna razina CO2 na 4%, što bi bilo 40 000 ppm. Senzor ide izvan opsega na 10 000 i s tim se možete pozabaviti u programiranju kretanja štapića-tj. Napraviti izlaz logaritamskim ili promijeniti ciklus kretanja bržim zamahom. S njim se lako mogu izvesti i drugi eksperimenti, uključujući stavljanje u malu zatvorenu prostoriju s puno ljudi (podrum crkve za vrijeme lonca) ili vani na vjetrovitom obronku. Najniža vrijednost koju sam imao bila je oko 410, a to je bilo jučer sa brzinom od 50 km / h. Potencijalna upotreba ovog instrumenta bila bi da se ljudi upoznaju sa konceptom praćenja CO2 i njegovim značajem - ne nekom apstraktnom količinom na koju govore govornice, već onim što zapravo možemo mjeriti u našim učionicama ili muzejima.

Nemojte se oduprijeti porivu da obrazovanjem ili izlaganjem budete dio rješenja ovog strašnog problema.