Luchtkwaliteit meten: 17 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Luchtkwaliteit en fijne deeltjes: De zwevende deeltjes (aangeduid met "PM" voor "fijnstof") zijn over het algemeen de fijne vaste deeltjes die door de lucht worden vervoerd (Wikipedia). Fijne deeltjes dringen diep door in de longen. Ze kunnen ontstekingen veroorzaken en de gezondheid van mensen met hart- en longaandoeningen verslechteren.

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

De term "PM10" verwijst naar deeltjes waarvan de diameter kleiner is dan 10 micrometer. De term "PM2,5" verwijst naar deeltjes waarvan de diameter kleiner is dan 2,5 micrometer.

De voeler:

Deze sensor is gebaseerd op een SDS011 PM2.5 / PM10 laser om nauwkeurig en betrouwbaar de kwaliteit van de lucht te meten. Deze betrouwbare, snelle en nauwkeurige laser meet het deeltjesgehalte in de lucht tussen 0,3 en 10 m.

Projectbeperkingen:

Wifi-verbonden apparaat

Wifi-prestaties omdat ver van de wifi-basis

Mag slechts twee keer per uur worden geactiveerd (stroomverbruikbeperking en wifi-beperking)

Waterdichte omgeving

Controleer het laadniveau van de batterij

Benodigdheden

Stap 1: Benodigde onderdelen

• Wemos D1 mini pro
• Sensor SDS011
• Reedrelais Celduc D31A3110 (of gelijkwaardig PRME 15005, Edr0201 a0500, SIP1A05)
• Twee weerstanden: 470K, 100K
• Batterijhouder Wemos ESP32
• Batterij 18650 2500 mAh
• Elektrische kast ~ 6,2x3,5x2,3in (158x90x60mm)
• Twee schuine buizen plus fittingbuis (diameter ~ 0,63 inch (16 mm))
• Flexibele PVC-buis (diameter ~ 0,47 inch (12 mm))
• PVC-lijm
• Zonnepaneel 5V 5W

• Diverse hardware: junction terminal, printplaat, schakelaar, 2 schroeven, ~0,47in (12 mm) aluminium platte schacht, relaissteun

Software:

• Espeasy Mega embedded software (versie 20190619)
• Centralisatie van maatregelen op Domoticz-server

Stap 2: Elektronica en werkingsprincipe:

De deeltjessensor is geprogrammeerd (af fabriek) om op een I2C-bus, na ongeveer vijftien seconden werking, de gemeten waarden te leveren die overeenkomen met PM10 en PM2.5. Deze sensor wordt bestuurd door een ESP8266-type controller uitgerust met ESPEasy mega-software (versie 20190626). De software moet vooraf in de controller worden geflashed.

ESPEasy bevat een plug-in die de SDS011-sensor kan koppelen en de gemeten waarden kan verzamelen. Er hoeft dus niet (of heel weinig) te worden geprogrammeerd maar alleen de instelling.

Het gaat uit van het principe van een meting om de 30 minuten. In de tussentijd zal het systeem in de slaapstand moeten gaan om het stroomverbruik te beperken. De ESP8266 heeft standaard een slaapstand. Voor de sensor, die ook een slaapapparaat bevat, kiezen we in plaats daarvan voor een stuurrelais Reed. Dit relais wordt gevoed door de ESP8266 wanneer deze ontwaakt (poort D1 van de ESP8266). Het stroomverbruik van het systeem zal dus minimaal zijn in de slaapstand (in de orde van 20μA). Het gebruik van een Reed-relais heeft het voordeel dat het direct wordt aangestuurd door de ESP8266 (verbruikt 10mA op de maximaal aanbevolen 12mA per poort).

Om de voedingsspanning van het systeem te bewaken, zal een spanningsdeler (weerstanden 100kO-470kO) een spanning leveren tussen 0 en 1V (0 voor 0V en 1 voor 5V) op poort A0 van de ESP8266. Deze poort accepteert een maximale spanning van 1V. De ESP8266 beschikt over een analoog/digitaal converter die de uitleeswaarde (van 1 tot 1024) levert. Deze waarde wordt opnieuw getransformeerd door de ESP8266 in spanning van 0 naar 5V voordat deze naar Domoticz wordt verzonden.

Stap 3: Espeasy-instellingen: hoofd

Stap 4: Espeasy-instellingen: Controler (domoticz)

Stap 5: Espeasy-instellingen: taak (spanningsbewaking)

Stap 6: Espeasy-instellingen: taak (SDS011)

Stap 7: Espeasy-instellingen: regel

Op SDS011#PM10 doen:

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

gpi, 5, 1

timerSet, 1, 5

eindigt op

Op systeem#Wake do

gpi, 5, 0

eindigt op

Op Regels#Timer=1 do

diepe slaap, 1800

eindigt op

Stap 8: Domoticz Instellingen: Controller (dummy)

Stap 9: Domoticz-instellingen: aangesloten apparaten

Stap 10: De sensor in de doos monteren

Stap 11: printplaat

Stap 12: Eindmontage

Stap 13: De operationele sensor

De metalen staaf is aan de behuizing bevestigd en gebogen zodat deze gemakkelijk kan worden gehaakt (balkon). Het zonnepaneel wordt bevestigd met behulp van een bevestiging die een rotatie op twee assen mogelijk maakt.

Stap 14: Resultaat van de metingen in Domoticz (drie apparaten)

Stap 15: Resultaat van de metingen in Domoticz (PM2.5)

Stap 16: Resultaat van de metingen in Domoticz (PM10)

Stap 17: Conclusie:

Deze montage vormt geen bijzondere moeilijkheid voor mensen met kennis van Domoticz en ESPEasy software. Het kan effectief de aanwezigheid van fijne deeltjes in de buurt van uw huis meten. Dankzij het zonnepaneel zal het mogelijk zijn om de frequentie van de metingen indien nodig te verhogen. Deze montage kan worden aangevuld met sondes voor het meten van temperatuur, vochtigheid, druk, CO2 etc.

Dit project is ook zichtbaar op mijn site (meertalig):