Particle Sniffer - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Tijdens het werken met eerdere projecten voor PM2.5-beoordeling merkte ik het nadeel van het niet kunnen lokaliseren van de puntbronnen van vervuiling door kleine deeltjes. De meeste steekproeven die door de gemeenten worden gedaan en satellietbeelden verzamelen brede bronnen die u niet echt op persoonlijk niveau vertellen waar dit vandaan komt en hoe u het kunt elimineren. Het Honeywell-apparaat heeft zijn eigen blazer en invoer- en uitvoervensters. Ik had alleen een manier nodig om de luchtstroom specifiek naar die gebieden te kanaliseren - en natuurlijk had ik al een 3D-geprinte/ontworpen hondenneus om op het uiteinde te plaatsen, dus de rest was alleen maar om een wapenbemonsteringseenheid met trekker te ontwerpen waarmee ik zorgvuldig kon onderzoeken waar mijn moordenaars vandaan kwamen.

Stap 1: Verzamel uw materialen

Ik heb de Honeywell HPMA gebruikt vanwege de betrouwbaarheid en de goedkope prijs. De combinatie van de ESP32 en de 8266-oplader/booster-vormfactor wordt ook opnieuw gebruikt.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Deeltjessensor laser pm2.5 luchtkwaliteit detectie sensormodule Super stofsensor PMS5003 $18

2. ESP32 MINI KIT Module WiFi + Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Opgewaardeerd gebaseerd ESP8266 Volledig functioneel $6 (AliExpress)

3. MH-ET LIVE-batterijschild voor ESP32 MINI KIT D1 MINI enkele lithiumbatterij opladen & boost $ 1 (AliExpress)

4. 18650 batterij met draden $ 4

5. IZOKEE 0,96 '' I2C IIC 12864 128X64 Pixel OLED $ 4

6. Robuuste metalen aan / uit-schakelaar met groene LED-ring - 16 mm groen aan / uit $ 5 (Adafruit)

7. Generieke 3D-printer (Ender 3)

8. Antrader KW4-3Z-3 Micro Switch KW4 Limiet $ 1,00

9. NeoPixel Ring - 12 x 5050 RGB LED met geïntegreerde stuurprogramma's $ 7,50

Stap 2: Ontwerp en 3D-print

De sniffer is zo ontworpen dat de ingebouwde blazers in de HoneyWell-sensor zijn uitgelijnd en ingekapseld in de behuizing van de sniffer, zodat de neusgaten in het open uiteinde rechtstreeks aansluiten op de invoerpoorten op de sensor en de uitlaatopening door de behuizing gaat en naar buiten door meerdere gaten in de achterkap. (Jeez klinkt als een patentaanvraag … slecht) De stevige handgreep maakt het mogelijk een batterij met een grote capaciteit en de rest van de elektronica aan te sluiten. De oplaadpoort is uitgelijnd aan de onderkant van de handgreepbehuizing. De Neopixel-ringverlichting rond de neus is ontworpen om aan de bovenkant door de behuizing te schijnen. De constructie is zo gedaan dat het bovenste deel van de hoofdbehuizing is gemaakt van helder PLA en vervolgens is overgeschakeld naar grijs PLA voor het handvat en uiteindelijk helder PLA voor de basis van het handvat, zodat de kleur van de oplaadlampjes zichtbaar is. Het triggermechanisme is neergelegd met een bedieningspenscharnier dat als één stuk is afgedrukt maar hopelijk vrij kan bewegen.

Alle bestanden zijn gemaakt met standaardinstellingen op Cura voor ender 3. Er zijn geen steunen gebruikt voor een van de onderdelen.

Stap 3: bedraad het

Het bedradingsschema is in wezen hetzelfde als de bedrading voor: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ behalve dat er geen servo is en die uitgang wordt gebruikt voor de datalijn voor de Neopixel-ring. In dit geval regelt de aan/uit-knop alleen het vermogen van de batterij naar de powerbooster/oplader. De 5 volt lijn van de booster wordt aangestuurd door de eindschakelaar in de handgreep die als een trekker wordt bediend. Het verbindt de voeding van de booster met zowel de Sensor, ESP32 als de Neopixels, waardoor ze tegelijkertijd worden ingeschakeld. Het I2C-scherm wordt uitgeschakeld door de 3 volt van de ESP32. Het grootste deel van de bedrading moet worden gedaan terwijl de hendel in het volgende gedeelte wordt gebouwd, omdat u de draden door verschillende openingen moet voeren. Zorg ervoor dat je het eerst breadboard!

Stap 4: Bouw het

De Neopixel-ring wordt eerst in de neusbehuizing gelijmd om ervoor te zorgen dat deze plat ligt en de strakke verbinding met het hoofdgedeelte niet in gevaar brengt. Leid de drie draden door de zijpoort op het hoofdgedeelte en naar beneden in de handgreep. De Neopixels moeten naar de doorzichtige hoofdbehuizing wijzen. De luchtsensor wordt vervolgens in zijn behuizing geplaatst met de kleine meervoudige invoeropeningen naar de neusgatopeningen gericht en de ventilatorkern naar achteren gericht naar de draaduitvoer. Voer de draden aan de achterkant en naar beneden in de kern van het handvat, waar ze aan de ESP32 worden gesoldeerd. Het I2C-scherm is bevestigd aan het voorste gedeelte en de uitgangsdraden gaan door de gleufopening door het handvat en zijn aangesloten op het moederbord. De ronde motorkap wordt vervolgens over het scherm gelijmd. Alle lijm is meestal E6000, hoewel superGlue LocTight ook kan worden gebruikt. De neuskegel van het voorste neusgat is ook op zijn plaats gelijmd. De eindschakelaar is bedraad en vastgelijmd, evenals de hoofd aan/uit schakelaar. Het belangrijkste ESP-bord is gemonteerd en de 18650-batterij is geïnstalleerd. Het boostboard is stevig op de basisplaat van het apparaat gelijmd en zorgt ervoor dat de oplaadpoort zorgvuldig is uitgelijnd met de opening. Lijm op de grondplaat wanneer alles correct werkt. De triggerschakelaar is zo over de metalen balk van de eindschakelaar gelijmd dat deze gemakkelijk in de neerwaartse positie wordt geklikt. Pas op dat er geen lijm in het eindschakelaarmechanisme komt.

Stap 5: Programmeer het

De software gebruikt de seriële poort om de informatie van de sensor te importeren. Het is een van de problematische problemen met deze sensor dat hij geen I2C met bibliotheken gebruikt om het handiger te maken. In plaats van een servo als output zoals in de bike sniffer gebruikt dit instrument de SSD1306 output via I2C. Het Neopixel-display wordt bestuurd door de Adafruit Neopixel-bibliotheek in een nogal conventioneel lichtdisplay dat slechts 3 verschillende gekleurde lichten ademt voor het niveau van PM2.5 in de neusgaten. Als het niveau minder dan 25 is, knippert het blauw, groen als het tussen 25 en 80 ligt en rood als het meer dan 80 is. Deze vooraf ingestelde niveaus kunnen in het programma worden gereset. Ze worden aangestuurd als output in een case-statement in de brighten-functie onderaan het programma. Lettertypen voor de uitvoer van het scherm en schermformaten kunnen ook worden geschakeld. De sensor meet één keer per seconde.

Stap 6: Het gebruiken

Dus als je midden in deze quarantaine zit, is het een beetje moeilijk om veel naar buiten te gaan en dit apparaat te gebruiken, dus ik zat vast met YouTube-video's in huis om te zien hoe erg het binnen wordt. (Normaal gesproken zou ik dit door de uitlaat van de dieselvrachtwagen van de dichtstbijzijnde buren duwen of met de wind mee van de koffiebranderij -- ja ik weet dat je met mijn longfunctie aan het rotzooien bent!) Het apparaat start netjes op binnen 4 seconden na het indrukken van de trekker. Het krijgt een foutief hoge meting en stabiliseert zich dan langzaam gedurende 5 seconden. De meeste metingen komen goed overeen met de National Sampler ongeveer een halve mijl verderop. De gebruikelijke schok van broodroosteruitvoer die ik voor je op internet heb gezet. De andere video maakt Granola -- yow -- het lekte 50 ppm gedurende meer dan een uur nadat het uit de oven kwam. De neusgaten hebben de neiging om de geur van hoog niveau een tijdje vast te houden, dus je kunt ze uitblazen om meteen nog een meting te doen. Twee maanden geleden was PPM2.5 een serieuze zorg, nu herinnert niemand het zich. Opwarming van de aarde - dat waren zoveel zorgen geleden.

Tweede prijs in de 3D-geprinte wedstrijd