Mikro grimcat portative PM1 PM2.5 PM10: 20 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Në ditët e sotme, ndotja e ajrit është e kudondodhur dhe më veçanërisht në qytetet tona. Qytetet e mëdha janë pre gjatë gjithë vitit me nivele të ndotjes që ndonjëherë arrijnë (dhe shpesh për disa) nivele shumë të rrezikshme për shëndetin e njerëzve. Fëmijët janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj cilësisë së ajrit që thithin. Ky ajër i ndotur i çon ato, mes problemeve të tjera alergjike. Ajri është i ndotur jashtë shtëpisë sonë, por edhe në nivelet e kohëve më të rëndësishme, brenda shtëpive dhe makinave tona. Niveli i cilësisë së ajrit është në dispozicion në sitin e mëposhtëm. Kjo faqe kineze mbledh të gjitha matjet e cilësisë së ajrit të sensorëve të të gjithë modalitetit. Niveli i cilësisë së ajrit është i formatuar sipas një indeksi AQI, i cili mund të ndryshojë pak nga njëri vend në tjetrin. Ky dokument shpjegon se si të llogaritet ky indeks. Ky dokument tjetër është një udhëzues mirëkuptimi.

Për të njohur cilësinë e ajrit që thithim, kudo që shkojmë dhe në kohë reale, fillova të krijoj një numërues të grimcave atmosferike të lëvizshme (të cilin do ta quajmë CPA më vonë)., në gjendje të futet në xhep. Shtë krijuar për:

• Mbajeni në xhep.
• Keni një autonomi të madhe të funksionimit.
• Jini të lehtë për tu kuptuar
• Mund të ruajë matjet në PC.
• Të jetë e rimbushshme.
• Për të qenë në gjendje të përdorni atë me telefonin tuaj pa praninë e rrjeteve lokale të komunikimit Wifi.
• Jini në gjendje të kontrolloni një pajisje pastrimi të ajrit nëse ndotja tejkalon një prag të caktuar.

Karakteristikat

• Madhësia: 65x57x23mm
• Grimcat e matura: PM1, PM2.5 dhe PM10
• Autonomia: nga 3 orë në disa javë në varësi të mënyrës së zgjedhur të funksionimit.
• Bateri litium -jon 3v7 - 680 mAh
• Ndërfaqe mikro USB për karikimin dhe transferimin e të dhënave.
• Kujtesa e 2038 matjeve (680 për llojin e PMxx)
• Periudha e marrjes së mostrave: e vazhdueshme, 5min, 15min, 30min, 1h
• Prodhimi i komandës 3v3 sipas nivelit të ndotjes.
• Ndërfaqe LED shumëngjyrësh për lehtësinë e të kuptuarit
• Ndërfaqja e kontrollit në PC, tabletë, telefon (Android, iOS) përmes Wifi.

Hapi 1: Prototipet e Kutisë

Fillova duke menduar për formën që mund t'i jepja kutisë, e frymëzuar nga modelet moderne të objekteve.

Këtu janë disa kuti të vizatuara.

Në fund, unë zgjodha rastin më të thjeshtë për të bërë dhe më të voglin: shihni foton kryesore në këtë udhëzues.

Hapi 2: Prototipet e kartave

Unë kam në të 3 kartat prototip. Por vetëm 2 janë të dukshme këtu.

Prototipet kanë bërë të mundur zhvillimin e burimeve të energjisë 5V dhe 3v3. Këto ishin të vështira për t'u zhvilluar sepse më duhej të gjeja përbërësit për të marrë fuqinë e nevojshme për të filluar mikrokontrolluesin WiFi (ESP8266 - 12). Pjesa e karikimit elektronik të baterisë litium-jon ishte më e shpejtë për të vepruar. Më pas, ndryshova disa herë vendndodhjen e çelsave dhe lidhësve të ndryshëm për ergonomi të mirë të pajisjes.

Hapi 3: Kutia

LED -të janë të dukshme nga transparenca përmes strehimit. Hyrjet e ajrit janë në anën e majtë të kasës. Në anën e djathtë gjejmë:

• Butoni i përzgjedhjes së mënyrës së shfaqjes.
• Çelësi i ndezjes / fikjes.
• Çelësi i përzgjedhjes për transferimin e matjeve në PC. Lejon kalimin midis një lidhjeje serike midis ESP8266 dhe sensorit të grimcave ose midis ESP8266 dhe portës mikro USB. Kujdes, nëse kjo nuk është e pozicionuar mirë, komunikimi midis kartës elektronike dhe sensorit nuk do të sigurohet më dhe CAP nuk do të jetë në gjendje të fillojë si duhet.
• Foleja mikro USB për rimbushjen e baterisë ose masat e transferimit të protokollit serik.

Hapi 4: Sensori

Kam testuar dy sensorë të ndryshëm. Sensori lazer SDS011 V1.2 PM2.5 nga Nova Fitness Co Ltd (doc) me çelësin e ndërfaqes serike të USB.

Sensori tjetër (rast metalik) është PMS7003M nga PLANTOWER (doc).

Ky është ai që përdor në rastin tim. Shtë në gjendje të masë përqendrimin e grimcave të imëta më pak se 1μm (PM1); më pak se 2.5μm (PM2.5) dhe më pak se 10μm (PM10). Parimi i funksionimit të sensorit PSM7003M është si më poshtë: një lazer ndriçon pluhurin e ajrit. Një sensor optik kap dritën lazer dhe gjeneron një sinjal elektrik proporcional me shkallën dhe madhësinë e pluhurit në ajër.

Karakteristikat e tij tregohen në tabelën e karakteristikave.

Hapi 5: Montimi

Ekziston vetëm vendi i baterisë në anën e sensorit.

Hapi 6: Operacioni

Zemra e sistemit është ESP8266 (lloji ESP-12F). Ky mikrokontrollues është i pajisur me një transmetues Wifi. ESP8266 është në dispozicion në disa variante. ESP8266 komunikon me sensorin PMS7003 përmes lidhjes serike. Rimerr vlerat e përqendrimit të grimcave dhe numrin e grimcave. Pastaj, llogarit indeksin e cilësisë AQI, nëse mënyra e kontrollit të prodhimit është në "Automatic" dhe niveli i ndotjes në PM2.5 është më i lartë se 50 (indeksi i cilësisë së ajrit AQI PM2.5> 50), prodhimi është vendosur i lartë (3v3). Përndryshe, është vendosur e ulët (0v). ESP8266 është konfiguruar në Access Point -> AP (pika Wifi). Kjo do të thotë, ai njihet si një terminal Wifi në të cilin mund të lidhet telefoni. Telefoni duhet të zgjedhë këtë terminal Wifi dhe të fusë kodin APPSK (pak si një kod WEP i një kuti ADSL) për të hyrë në të. Pastaj, telefoni fut adresën IP për të arritur. Këtu do të jetë 192.168.4.1. Pastaj, uebfaqja shfaqet në telefon, nga e cila kontrollon kutinë dhe vizualizon vlerat e ndotjes. Kodi APPSK i konfiguruar në program është "AQI_index". Kodi APPSK mund të modifikohet nga programuesi sepse përmbahet në programin e ngarkuar në ESP8266. Adresa për të ngarkuar uebfaqen e integruar është: "192.168.4.1".

ESP8266 mat tensionin e baterisë. Nëse është nën tensionin e tij limit (3v2 = 0%), pajisja vihet në gatishmëri. Bateria është 100% kur tensioni është 4v2.

ESP mund të ruajë deri në 2038 mostra me vlerë të përqendrimit të grimcave PM1, PM2.5 dhe PM10. Rreth 680 mostra për madhësinë e grimcave. Këto matje mund të shkarkohen duke lidhur një kabllo të pajisur me një konvertues USB / Serial dhe duke nisur transferimin përmes aplikacionit të ngulitur. Vlerat e mostrave të transferuara normalizohen si më poshtë për të kursyer hapësirë në memorie:

• PM1: (μg / cm3) / 5
• PM2.5: (μg / cm3) / 5
• PM10: (μg / cm3) / 6

Për të gjetur vlerën e duhur të përqendrimit, atëherë shumëzoni vlerën me 5 ose 6 në varësi të rastit.

Hapi 7: Ndërfaqja në internet 1/4

Shikoni videon e ndërfaqes në internet

Interfaceshtë ndërfaqja e disponueshme pas lidhjes midis CPA dhe telefonit. Kjo ju lejon të vizualizoni vlerat e përqendrimit të mikroprimcave për PM1, PM2.5 dhe PM10, në μg / m3. Indeksi i cilësisë së ajrit është AQI, i përfaqësuar nga një numër dhe një shprehje e mirëfilltë, sipas tabelës së përcaktimit të indeksit AQI. Ekziston edhe matësi i baterisë.

Një seksion i kushtohet kontrollit automatik të daljes së kontrollit të CPA, nën emrin e Konfigurimit të ventilatorit. Pas ":" të titullit të seksionit, shfaqet mënyra aktuale (Automatic, Start, Stop). Në bazë, ky dalje do të kontrollonte një pajisje për pastrimin e ajrit (tifoz = ventilator). Kështu është e mundur të aktivizoni ose fikni, ose ta lini atë në mënyrë automatike me një udhëtim kur ajri tejkalon një indeks AQI prej 50.

Një seksion i kushtohet matjes "Measure config". Pas ":" tregohet mënyra aktuale (e vazhdueshme, periodike 5min, 15min, 30min, 1h, ndalesë). Kështu është e mundur që të merren matje në mënyrë të vazhdueshme (në fakt periudha e marrjes së mostrës është afër 2 sekonda), ose çdo 5, 15, 30 min, 1 orë, ose ndalimi i marrjes së mostrës.

Seksioni "Modaliteti i Shfaqjes" ju lejon të zgjidhni se si informacioni (të gjitha ato të disponueshme në ndërfaqen në internet) do të shfaqen në kuti përmes LED -ve shumëngjyrësh. Pas ":" tregohet mënyra aktuale (E përpiluar, PM1.0, PM2.5, PM10). Çdo shtypje e "Modalitetit të Shfaqjes" kalon nga një mënyrë shfaqjeje në tjetrën në rendin e mëposhtëm:

• Përpiluar
• PM1.0
• PM2.5
• PM10

Hapi 8: Ndërfaqja në internet 2/4

Kuptimi i ngjyrës LED në modalitetin "Përpiluar" është si më poshtë: Niveli i baterisë:

• > 30% = e gjelbër
• > 10% dhe <30%: portokalli
• <10% = e kuqe

Niveli i kujtesës:

• > 30% = e gjelbër
• > 10% dhe <30%: portokalli
• <10% = e kuqe

Kontrolli i daljes:

• Prodhimi i lartë: jeshile
• Prodhim i ulët: i kuq
• Mënyra e kontrollit automatik: blu

Hapi 9: Ndërfaqja në internet 3/4

Dalja PM1.0, PM2.5 dhe PM10: Ngjyra e LED është ajo që korrespondon me tabelën e ngjyrave të indeksit AQI. Kuptimi i ngjyrës së 10 LED -ve në modalitetin "PM1.0, PM2.5, PM10" është si më poshtë:

• Ngjyra e LEDs përfaqëson nivelin e ndotjes së ajrit siç tregohet në tabelën e indeksit AQI. Për shembull, nëse LED -të janë të kuqe, kjo do të thotë se niveli i ndotjes është i keq për shëndetin.
• Numri i LED -ve të ndezur përfaqëson vlerën e indeksit AQI për ngjyrën në fjalë, siç tregohet në tabelën e indeksit AQI. Për shembull, nëse ka vetëm një LED të gjelbër në 10, indeksi është 1/10 e indeksit maksimal të gjelbër, pra 50/10 = 5. Nëse 5 LED të gjelbër në 10, vlera është 50 / 10x5 = 25. Nëse 5 LED-të vjollce janë ndezur, vlera është (300-201) /10x5+201=250.5.
• Sa herë që shtypet butoni, një nga 4 LED -të në të djathtë pulson portokalli. Ajo tregon se cila është mënyra e zgjedhur e shfaqjes:

Hapi 10: Ndërfaqja në internet 4/4

Seksioni "Të dhënat mbeten" tregon hapësirën e mbetur të kujtesës për ruajtjen e matjeve. Pas ":" tregohet %e mbetur. Shtypja e butonit "pastro kujtesën" fshin kujtesën. Shtypja e butonit "shkarko" fillon transferimin e mostrave në PC. Në fund të ndërfaqes në internet, shfaqet tabela e indeksit AQI.

Hapi 11: Fillimi

1. Kaloni çelësin On / Off në pozicionin On.
2. Një ylber LED shfaqet për t'u siguruar që të gjitha LED funksionojnë…. dhe pastaj është bukur.
3. LED -et bruz ndizen njëri pas tjetrit. Kjo lejon që koha e sensorit të grimcave të inicohet.
4. Shfaqet një nga mënyrat e ekranit LED.
5. Në telefon ose kompjuter, zgjidhni rrjetin Wifi duke filluar me "AQI_I3D-"
6. Shkruani kodin "AQI_index"
7. Hapni për shembull Google dhe shkruani në shiritin e adresave: 192.168.4.1
8. Uebfaqja shfaqet

Video

Hapi 12: Transferimi i të dhënave në PC

Për të transferuar të dhënat nga kutia në PC ju duhet:

1. Lidhni një kabllo mikro USB / lidhje serike (niveli i tensionit 5v) në PC USB.
2. Hapni një terminal serik në PC dhe konfiguroni atë si më poshtë: 9600 BAUDS, 1 bit ndalesë, barazi NUKJE, 1 bit fillimi.
3. Ndërroni çelësin mikro "aktivizoni ngarkimin e të dhënave"
4. Në ndërfaqen, shtypni "Shkarkoni"
5. Në terminalin serik, prisni fundin e transferimit dhe kopjoni të dhënat.
6. Kaloni mikro çelësin "aktivizoni ngarkimin e të dhënave" në pozicionin origjinal

Nëse CAP duket se nuk funksionon, është e mundur që çelësi të mos kthehet në vend.

Hapi 13: Në gatishmëri midis fazës së marrjes së mostrave

Në mënyrat e marrjes së mostrave 5min, 15min, 30min dhe 1h, CAP automatikisht bie në gjumë pasi të marrë mostrën e tij të matjes dhe nuk zgjohet deri në 5, 15, 30 ose 60 minuta më vonë. Kështu, autonomia e CAP është jashtëzakonisht e rritur.

Hapi 14: Rivendosni në modalitetin e fabrikës

Në rastin kur CAP ka disa probleme me funksionimin, është e mundur të rivendosni të gjithë parametrat e funksionimit dhe të rinisni CAP me besueshmëri. Për atë:

1. Fikni CAP Qëndroni në butonin e ndezjes Drita CAP.
2. Ylberi i LED shfaqet
3. Një shirit LED bruz shfaqet në më pak se një sekondë
4. Fikni CAP
5. CAP tani është rivendosur.

Hapi 15: Programi nën Arduino

Isshtë në dispozicion këtu

Për të programuar kartën është e nevojshme:

1. Hapni Arduino në PC
2. Konfiguroni Arduino për bordin ESP8266
3. Lidhni UBS Micro USB / Serial Cable (3v3) midis kartës dhe kompjuterit
4. Ndryshoni butonin SW3 në "prgm"
5. Qëndroni në butonin "SW1"
6. Ndizni pajisjen -> Pajisja hyn në modalitetin e programimit
7. Lëshimi i "SW1"
8. Nën Arduino, filloni programimin
9. Pas përfundimit të programimit, kaloni "SW3" në "SW3"
10. Mbyllni dhe rinisni pajisjen

Hapi 16: Diagramet Elektrike

Hapi 17: PCB

Hapi 18: Nomenklatura

Ja ku eshte

Hapi 19: Bëjeni vetë

Ju dëshironi ta bëni atë, mos u shqetësoni, unë propozoj disa komplete të mundshme në varësi të buxhetit që dëshironi të vendosni

Vizitoni faqen time në internet (versioni frëngjisht në dispozicion)

Hapi 20: Dhe më shumë…

Hapi tjetër është të lidhni pajisjen me një jonizues. Kështu që ajri është i ndotur, pajisja fillon jonizuesin, një jonizues lejon që disi të bien grimcat e imëta në tokë. Ajo gjeneron elektrone negative që lidhen me gazin dhe pluhurin përreth, duke e kthyer ngarkesën e tyre pozitive elektrike në një ngarkesë negative. Ndërsa toka dhe shumica e objekteve kanë një ngarkesë pozitive, grimcat e ngarkuara negativisht nga jonizuesi tërhiqen dhe ngjiten në to. Kështu ajri pastrohet. Jonizimi i ajrit është gjithashtu shumë përfitime të tjera shëndetësore. Sot, jonizuesi punon. Ky prezantim do të jetë tema e një blogu të ardhshëm.