Sniffer de particule: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

În timp ce lucram cu proiectele anterioare privind evaluarea PM2.5, am observat dezavantajul de a nu putea găsi sursele punctuale de poluare cu particule mici. Majoritatea eșantionărilor efectuate de municipalități și imagini prin satelit colectează surse largi care nu vă spun cu adevărat la nivel personal de unde provin și cum să le eliminați. Dispozitivul Honeywell are propriile sale suflante și ferestre de intrare și ieșire, tot ce aveam nevoie era o modalitate de a canaliza fluxul de aer în mod specific către acele zone - și, bineînțeles, am avut deja un nas de câine tipărit / proiectat 3D pentru a pune la capăt, astfel încât restul să fie doar pentru a proiecta o unitate de prelevare a pistolului cu declanșator care să-mi permită să explorez cu atenție de unde provin ucigașii mei.

Pasul 1: Strângeți-vă materialele

Am folosit Honeywell HPMA datorită fiabilității și a prețului ieftin. Combo-ul ESP32 și al factorului de formă încărcător / rapel 8266 este de asemenea folosit din nou.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Senzor de particule laser pm2.5 Modul senzor de detectare a calității aerului Super senzor de praf PMS5003 $ 18

2. ESP32 MINI KIT Module WiFi + Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Actualizat bazat pe ESP8266 Complet funcțional $ 6 (AliExpress)

3. Ecranul bateriei MH-ET LIVE pentru ESP32 MINI KIT D1 MINI baterie cu litiu unic încărcare și impuls 1 $ (AliExpress)

4. 18650 Baterie cu fire 4 USD

5. IZOKEE 0.96 I2C IIC 12864 128X64 Pixel OLED 4 $

6. Comutator robust de pornire / oprire din metal cu inel LED verde - 16 mm verde pornit / oprit 5 USD (Adafruit)

7. Imprimantă 3D generică (Ender 3)

8. Antrader KW4-3Z-3 Micro Switch KW4 Limit 1,00 USD

9. Inel NeoPixel - LED RGB 12 x 5050 cu drivere integrate 7,50 USD

Pasul 2: Design și imprimare 3D

Snifferul este proiectat astfel încât suflantele încorporate în senzorul HoneyWell să fie aliniate și încapsulate în carcasa snifferului astfel încât nările din capătul deschis să se conecteze direct cu orificiile de intrare ale senzorului și orificiul de ieșire să treacă prin carcasă și afară prin găuri multiple în carcasa din spate. (Jeez sună ca o cerere de brevet de invenție … rău) Mânerul substanțial permite conectarea unei baterii de mare capacitate și a restului de electronice. Portul de încărcare este aliniat în partea de jos a carcasei mânerului. Iluminatul inelului Neopixel din jurul nasului este conceput pentru a străluci prin carcasă în partea de sus. Construcția este realizată astfel încât partea superioară a carcasei principale să fie realizată în PLA transparent și apoi comutată în gri PLA pentru mâner și în cele din urmă liber PLA pentru baza mânerului pentru a permite să se vadă culoarea luminilor de încărcare. Mecanismul de declanșare este așezat cu o balama de acționare care este imprimată ca o singură bucată, dar, sperăm, se mișcă liber.

Toate fișierele sunt realizate cu setări standard pe Cura pentru ender 3. Nu au fost utilizate suporturi pentru niciuna dintre părți.

Pasul 3: conectați-l

Diagrama de cablare este în esență aceeași cu cablarea pentru: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ cu excepția faptului că nu există servo și că ieșirea este utilizată pentru linia de date pentru inelul Neopixel. În acest caz, butonul de alimentare controlează alimentarea de la baterie la amplificatorul / încărcătorul de energie. Linia de 5 volți de la amplificator este controlată de întrerupătorul de limită din mâner care este acționat ca un declanșator. Conectează puterea de la amplificator la senzor, ESP32 și Neopixels care le alimentează simultan. Ecranul I2C este oprit din cei 3 volți de la ESP32. Cea mai mare parte a cablajului trebuie realizată în timp ce mânerul este în construcție în secțiunea următoare, deoarece trebuie să alimentați firele printr-o varietate de deschideri. Asigurați-vă că îl întâlniți mai întâi!

Pasul 4: Construiește-l

Inelul Neopixel este mai întâi lipit în carcasa nasului, asigurându-se că este plat și nu compromite conexiunea strânsă cu corpul principal. Treceți cele trei fire prin orificiul lateral de pe corpul principal și în jos în mâner. Neopixeli ar trebui să indice spre carcasa principală liberă. Senzorul de aer este apoi plasat în carcasă, cu micile guri de intrare multiple orientate spre orificiile nării și miezul ventilatorului orientat înapoi spre alimentarea cu ieșire a firului. Introduceți firele în spate și în jos în miezul mânerului, unde vor fi lipite la ESP32. Ecranul I2C este atașat la secțiunea frontală, iar firele sale de ieșire trec prin deschiderea slotului prin mâner și sunt conectate la placa principală. Capota rotundă este apoi lipită pe loc peste ecran. Tot lipiciul este de obicei E6000, deși poate fi folosit și superGlue LocTight. Conul nasului din fața nară este, de asemenea, lipit pe loc. Comutatorul de limită este conectat și lipit în poziție, precum și comutatorul principal de pornire / oprire. Placa principală ESP este montată și bateria 18650 este instalată. Placa de susținere este lipită în siguranță de placa de bază a unității, asigurându-vă că portul de încărcare este aliniat cu atenție cu deschiderea. Lipiți pe placa de bază atunci când totul funcționează corect. Comutatorul de declanșare este lipit peste bara de metal a întrerupătorului de limită într-un mod care îl face clic cu ușurință în poziția în jos. Aveți grijă să nu introduceți lipici în mecanismul de limitare.

Pasul 5: Programați-l

Software-ul utilizează portul serial pentru importul informațiilor de la senzor. Una dintre problemele problematice cu acest senzor este că nu folosește I2C cu biblioteci pentru a-l face mai convenabil. În locul unui servo ca ieșire ca în snifferul de bicicletă, acest instrument folosește ieșirea SSD1306 prin I2C. Afișajul Neopixel este controlat de Adafruit Neopixel Library într-un afișaj de lumină destul de convențional care respiră doar 3 lumini colorate diferite pentru nivelul PM2.5 în nări. Dacă nivelul este mai mic de 25 clipește în albastru, verde dacă este între 25 și 80 și roșu dacă depășește 80. Aceste niveluri presetate pot fi resetate în program. Acestea sunt controlate ca ieșire într-o declarație de caz în funcția de luminare din partea de jos a programului. Fonturile pentru ieșirea ecranului și dimensiunile ecranului pot fi, de asemenea, comutate. Senzorul efectuează o citire o dată pe secundă.

Pasul 6: Folosirea acestuia

Așadar, fiind în mijlocul acestei carantine, este puțin greu să scapi mult și să folosesc acest dispozitiv, așa că am rămas blocat făcând videoclipuri YouTube prin casă pentru a vedea cât de rău intră. (În mod normal, aș ieși în afară prin cea mai apropiată gaură de evacuare a camionului diesel sau în vântul instalației de prăjire a cafelei - da, știu că vă înșurubați cu funcția mea pulmonară!) Dispozitivul pornește frumos în decurs de 4 secunde de la apăsarea declanșatorului. Obține o citire eronată ridicată și apoi se stabilizează încet peste 5 secunde. Cele mai multe lecturi corespund bine cu National Sampler la aproximativ o jumătate de mile în jos. Șocul obișnuit al ieșirii prăjitorului de pâine pe care l-am pus pe web pentru dvs. Celălalt videoclip face Granola - da - a scurs 50 ppm timp de peste o oră după ce a ieșit din cuptor. Nările tind să se țină de parfumul de nivel înalt pentru o vreme, astfel încât s-ar putea să le suflați pentru a face o altă lectură imediat. Acum două luni PPM2.5 era o preocupare serioasă acum nimeni nu-și mai amintește. Încălzirea globală - asta a fost cu atâtea griji în urmă.

Premiul II la Concursul de tipărire 3D