Draagbare fijne deeltjesmeting: 4 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Het doel van dit project is om de luchtkwaliteit te meten door de hoeveelheid fijnstof te meten.

Dankzij de draagbaarheid is het mogelijk om metingen thuis of onderweg uit te voeren.

Luchtkwaliteit en fijnstof: Fijnstof (PM) wordt over het algemeen gedefinieerd als fijne vaste deeltjes die door de lucht worden meegevoerd (bron: Wikipedia). Fijne deeltjes dringen diep door in de longen. Ze kunnen ontstekingen veroorzaken en de gezondheid van mensen met hart- en longaandoeningen verslechteren.

Het schrijfapparaat meet de aanwezigheidssnelheid van PM10- en PM2.5-deeltjes

Het schrijfapparaat meet de aanwezigheid van PM10 en PM2, 5

De term "PM10" verwijst naar deeltjes met een diameter van minder dan 10 micrometer.

PM2, 5 betekent fijnstof met een diameter kleiner dan 2,5 micrometer.

De voeler:

Deze sensor is gebaseerd op een SDS011 PM2.5/PM10-laser voor nauwkeurige en betrouwbare luchtkwaliteitstests. Deze laser meet het niveau van deeltjes in de lucht tussen 0,3 en 10 µm.

Stap 1: Lijst met componenten:

• ST7735 kleurendisplay (128x160)
• Arduino NANO Elke
• SDS011-sonde
• Batterij 9V
• Een drukschakelaar
• 2 x 10k weerstanden
• Epoxy printplaat
• Flexibele buis met een binnendiameter van 6 mm.
• Montagedoos met transparant deksel (12x8x6cm)
• Plexiglas of Epoxy plaat
• 4 sets schroeven en plastic afstandhouders
• 4 metalen schroeven (meegeleverd met koffer)

Stap 2: Werkingsprincipe:

De deeltjessensor is geprogrammeerd (fabrieksmatig) om op een I2C-bus om de 2 minuten de waarden te leveren die overeenkomen met PM10 en PM2.5.

Deze sensor wordt aangestuurd door een Arduino NANO Elke controller geprogrammeerd met de Arduino IDE software.

Het ST7735-display maakt het mogelijk om de evolutie van de metingen te volgen. Elke twee minuten wordt een meting uitgevoerd. Twee tabellen laten toe om de evolutie van de metingen gedurende 44 minuten (22 metingen) te volgen. Elke nieuwe meting wordt rechts van de tabel toegevoegd nadat de oude metingen naar links zijn verschoven. Het display toont ook de resterende tijd tot de volgende meting en de batterijspanning. Vertaald met www. DeepL.com/Translator (gratis versie)

Om de voedingsspanning van het systeem te bewaken, wordt een spanningsdeler (10kO-10kO-weerstanden) aangesloten op de batterij en de A6-poort van de controller. Deze spanningsdeler vermijdt het injecteren van een spanning hoger dan 4,5V op de A6-poort. Met het gebruik van een 9V 1000mAh batterij kan het apparaat 6 uur werken.

Stap 3: Programmeren

Programmeren gebeurt met Arduino IDE. De gebruikte bibliotheken worden hieronder aan het begin van het programma aangegeven. Ze worden gedownload van de Arduino-website.

Het volledige programma is hier te downloaden.

Stap 4: Montage:

De montage levert geen bijzonder probleem op. Het is vereenvoudigd door het gebruik van een behuizing met een transparant deksel.

Om de montage te vergemakkelijken, worden de elementen gestapeld en op elkaar bevestigd. De gekleurde cirkels op de foto's laten zien hoe de elementen zijn gestapeld.

Begin met het monteren van de SDS011-sonde op een plexiglasplaat (rode cirkels). Dit geheel zit vast in de behuizing (groene cirkels). Voeg vervolgens de afgewerkte montageplaat toe (behalve het display). Het display wordt op de montageplaat gestoken zodat alle bevestigingsschroeven kunnen worden vastgedraaid.

De SDS-sensor is met een flexibele buis verbonden met de buitenkant van de behuizing.

Conclusie:

Deze assembly vormt geen bijzondere moeilijkheid voor mensen met kennis van Arduino IDE-programmering.

Het maakt het mogelijk om de aanwezigheid van fijne deeltjes efficiënt te meten.

Deze montage kan worden gecompleteerd met sensoren voor het meten van temperatuur, vochtigheid, druk, CO2 etc…