Contor Giant Analog CO2: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

De rabbitcreek Urmăriți mai multe de la autor:

Atmosfera actuală de deasupra unui munte din Hawaii conține aproximativ 400 ppm de dioxid de carbon. Acest număr este extrem de important pentru toți cei care trăiesc pe suprafața planetelor. Acum suntem înconjurați fie de negatorii acestei griji, fie de cei care își stoarce mâinile într-o rafală de îngrijorare agitată. Dar acest număr și miile de numere care îl urmează în știri sunt greu de înțeles zilnic. Care este cantitatea de CO2 din jurul meu? Cum mă pot lega de această idee a gazelor din atmosferă care provoacă supraîncălzirea planetei? Pentru cei interesați, am construit un contor Giant Analog CO2 care, cu ajutorul unui ac lung de 4 picioare, va însufleți această discuție despre orice cameră școlară sau muzeu despre modul în care se măsoară CO2 și cum puteți deveni parte a acestei analize a gazelor.

Din munca mea cu analiza amestecurilor de gaze din snorkeluri: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ și distracția de a produce ceasuri de maree uriașe: https://www.instructables.com/ id / Giant-Tide-Clock / Am refăcut senzorul de CO2 și mecanismul servo robust pentru a face un contor analogic de montare pe perete care să redea foarte precis nivelul actual de CO2 din aer. Cea mai mare parte a versiunii este tipărită 3D și oferă, de asemenea, o ieșire digitală precisă de pe afișajul Adafruit cu pene E - Ink. Claxonul de aer sniffing al carcasei senzorului este minunatul fișier STL de la: Redimensionați cutia de difuzoare spirale de 3 inci de la iiime care a fost realizată inițial pentru carcasele difuzoarelor Nautilus. Funcționează cu baterii reîncărcabile sau negi de perete de 5 volți și va înregistra toate datele pe suportul cardului SD inclus.

Pasul 1: Strângeți-vă materialele

Materialele de construcție nu sunt ieftine, dar se adaugă la exactitatea maximă a citirilor.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing - Roșu Negru Alb - ai putea folosi un TFT foarte ieftin pentru asta la 3 USD, dar nu ar apărea la fel de bine în lumina soarelui. Dezavantajul acestui ecran stivuibil este că este lent să se reîmprospăteze.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - versiunea MO a acestui dispozitiv nu funcționează bine cu senzorul. Puteți rezolva cu unitatea simplă 32u4 mai ieftină fără slotul cardului SD, dar acest lucru vă este mai ușor în cazul în care doriți să înregistrați toate datele.

3. Comutator robust de pornire / oprire din metal cu inel albastru cu LED - 16 mm albastru Pornit / Oprit

4.10, 000ppm Senzor CO2 NDIR MH-Z16 cu interfață I2C / UART 5V / 3.3V pentru Arduino / Raspeberry Pi de la Sandbox Electronics - o experiență foarte bună fără probleme cu această companie, asigurați-vă că urmați instrucțiunile pentru activarea ieșirii de 3 volți - funcționează doar pe 5 volți

5. Standard Hub Shaft ServoBlock ™ (Spline 24T) ServoCity - o altă companie excelentă! (Nu primesc beneficii din aprobările mele pentru aceste companii)

6. Servo digital HiTec standard care se potrivește deasupra.

7. Canal aluminiu de 6,00”- Servo City

Pasul 2: Imprimați 3D componentele

Componentele sunt toate ușor de tipărit cu PLA pe orice imprimantă 3D. Modelul ieftin Creality CR10 pe care l-am folosit are o bază de ieșire suficient de largă pentru a permite dimensiunea mare a claxonului și a plăcii posterioare. A durat câteva ore, dar nu s-au întâmpinat probleme. Imprimați cu suport. Cornul a fost apoi pulverizat cu acea vopsea texturată care conferă senzația de nisip produsului final și acoperă liniile fine ale imprimării 3D. Placa din spate a fost proiectată în Fusion 360 pentru a se potrivi cu ușurință pe fereastra afișajului cu cerneală Feather E. Celelalte fișiere sunt pentru șurubul suportului de montare pentru tija indicatorului și carcasa care ține contragreutățile pentru partea inferioară a indicatorului.

Pasul 3: Construiește-l

Construcția este destul de simplă. Sistemul de servocitate vă permite să asamblați rapid mecanismul servo la structura de sprijin. Atașamentele pentru montarea claxonului frontal cu placa din spate care include toate componentele electronice sunt realizate cu două plăci de conectare îndoite care sunt lipite E6000 de partea din spate a plăcii. O altă placă conector se extinde în spate pentru a permite montarea solidă pe un conector de perete de 90 de grade. Pointerul pe care l-am folosit poate fi realizat în esență pe orice lungime - al meu avea o dimensiune de aproximativ 4 picioare. Am folosit un stâlp de marcaj lung pe alee pe care îl puteți găsi într-un magazin mare de cutii pentru mai puțin de 5 USD. Sunt fabricate din fibră de sticlă și sunt frumoase și ușoare pentru lungimea lor. Într-o situație cu un servo, chiar și cu suport pentru cutia de viteze, trebuie să contrabalansați cu atenție greutatea și să o centrați cu precizie în suport. Contragreutatea mea a fost făcută cu șaibe închise în carcasa imprimată 3D și apoi sigilate cu capătul tăiat al stâlpului în epoxidic. Asigurați-vă că servo-ul tolerează această greutate și experiența de contrabalansare, încercând-o - servo-ul ar trebui să se oprească din plângere după ce a ajuns la poziția sa în software. Dacă continuă să se plângă și să se miște, cel mai probabil aveți o problemă.

Pasul 4: Sârmă / Asamblare

Schema de cablare este inclusă mai sus. Pinul servo este conectat la pinul 11 în acest scenariu. Afișajul de hârtie E ocupă destul de mulți pini pe pană, așa că nu-i folosiți din greșeală. Asigurați-vă că perechile SDA, SCL sunt conectate corect. Alimentarea se face fie printr-un neg de 5 volți pe perete (2 A), fie prin bateria Lipo. Negii de perete sunt direcționați prin întrerupătorul de pornire / oprire montat în partea superioară a claxonului, care alimentează apoi computerul cu pene, servo și senzorul cu 5 volți. Am atașat, de asemenea, o serie de LED-uri albastre la capătul claxonului în paralel pentru a oferi puțină lumină la capătul tunelului. (Acest lucru nu este în schema de conectare.) Senzorul laser pentru CO2 este montat lângă deschiderea claxonului, astfel încât să puteți sufla în el sau să furnizați orice alte amestecuri de aer până la gura acestuia. Placa digitală pentru acesta este montată și în interiorul claxonului, iar conexiunile de alimentare sunt realizate direct la întrerupător. Firul de masă, firele de alimentare și liniile SDA, SCL sunt conduse în spatele plăcii către placa Feather. Stiva de afișare a hârtiei Adalogger Feather / E este montată în partea din spate a plăcii. După ce toate conexiunile sunt testate, claxonul este etanșat pe placa din spate cu adeziv E6000 peste noapte.

Pasul 5: Programați-l

Program foarte ușor cu IDE Arduino. Includeți diversele biblioteci pentru mașinile atașate: NDIR_I2C.h (inclus pe site-ul web Sandbox Electronics), „Adafruit_EPD.h” pentru rularea superbului afișaj E-paper, Servo.h pentru servoteca standard. Definiți pinii necesari afișajului. Definiți pinul pentru ieșirea servo. Atașați Servo-ul și senzorul. Funcția buclă doar citește senzorul și îl transmite la servo cu o funcție Map / Constrain. Singura parte dificilă este limitarea autonomiei servo, astfel încât să nu lovească în părțile laterale ale suportului. Mi-a plăcut ideea de montare posterioară la servo / pointer încapsulat între placa frontală și suportul de perete posterior, dar are și unele limitări. Utilizați funcția standard de măturare a exemplului pentru a testa limitele unghiului la servo și limitați-le în funcția de hartă. Declarațiile pentru la sfârșit sunt de a limita viteza servoului, astfel încât impulsul contraponderii brațului lung al indicatorului să nu distrugă sculptura.

Pasul 6: Folosiți-l

Dispozitivul se montează cu ușurință pe orice suprafață a peretelui cu câteva șuruburi. Nu cântărește atât de mult și din moment ce mișcarea sa atât de lentă nu se mișcă prea mult. În primul GIFF puteți vedea că este incredibil de sensibil la CO2 chiar și în respirație. Respirarea în capătul claxonului ridică nivelul potențial de CO2 la 4%, care ar fi 40 000 ppm. Senzorul scade la scară la 10 000 și vă puteți ocupa de acest lucru în programarea mișcării baghetei - adică faceți ieșirea logaritmică sau schimbați ciclul de mișcare cu oscilații mai rapide. Alte experimente pot fi făcute cu ușurință, inclusiv punerea ei într-o cameră mică, închisă, cu mulți oameni (subsolul bisericii în timpul unui ghinion) sau afară pe un deal măturat de vânt. Cel mai mic pe care l-am primit a fost de aproximativ 410 și asta a fost ieri cu furtuna de 50 mph. Utilizarea potențială a acestui instrument ar fi familiarizarea oamenilor cu conceptul de monitorizare a CO2 și importanța acestuia - nu o cantitate abstractă pe care o abordează capetele vorbitoare, ci ceea ce putem măsura de fapt în sălile de clasă sau în muzee.

Nu rezista dorinței de a face parte din soluția la această problemă teribilă, fie prin educație, fie prin pronunțare.