Solar Particle Analyzer: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Jeg var nylig på en konferanse i Fairbanks, Alaska, hvor et lokalt kullselskap (Usibelli Coal Mine) sponset innovatører for å tenke på måter å forbedre luftkvaliteten. Tydeligvis ironisk, men også veldig flott. Det så ikke ut til å være forskningen som sigarettfirmaer sponset for å vise at produktet deres var bra for deg eller nåværende avling av betalte "forskere" som nekter klimaendringer eller evolusjon, men en måte å håndtere en uheldig kombinasjon av faktorer som gjør Fairbanks lufter mindre enn ideelt om vinteren når termisk inversjon, kalde temperaturer, biler og oppvarming av hus med tre får partikkeltallet til å gå over EPA -grensene. Denne lapskausen er ikke bra for helsen din-det beste stedet å starte hvis du er interessert i dette er Wikipedia:

Hvis du ser langt ned i artikkelen, kan du se kartet over USA og områder som overskrider EPA-grenser som inkluderer en liten del av Alaska-Fairbanks. Dette er kanskje ikke det eneste stedet hvor luften om vinteren kan være dårlig-Nordskråningen der olje- og gassproduksjon innebærer å brenne mye hydrokarboner har vært under kontroll. Det er rart å tenke på disse bittesmå uberørte landsbyene i Arktis som lider av luft som oftest finnes i urbane Kina. Men hva skal jeg gjøre med det? En nyskapende idé er å få flere mennesker interessert i problemet som dette lokale kullselskapet gjør. Prosjektet mitt innebærer å gjøre disse overvåkingsenhetene mer smakfulle for hjemmebruk-billig, soldrevet, en app på telefonen for utgang og lett for øynene.

Trinn 1: Samle rekvisita

1. Det mest åpenbare er det store skallet på bildet! Disse er heldigvis tilgjengelige i mange hjemmebutikker eller på nettet for mindre enn $ 20. (eller skriv den ut … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Den har en fantastisk form for å samle vind og omslutte arbeidet til partikkelprøvetaker og datamaskin og beskytte den bug-kablede konstruksjonen mot regn, snø og hva som helst.

2 solceller-ALLPOWERS 2,5W 5V/500mAh mini innkapslet solcelle-epoksy $ 8,00

3. TP4056 lademodul med batteribeskyttelse 18650 BMS 5V Micro USB 1A -nær $ 0

4. Adafruit ESP32 fjær-$ 19

5. Generisk 18650 Lipo -batteri $ 3

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA fra 1.8V+ denne tingen er flott fordi den har en aktiveringsnål som du trenger $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-strålende liten timing-enhet $ 6,00

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Partikelsensor laser pm2.5 luftkvalitetsdeteksjonssensormodul Superstøvføler PMS5003 $ 18

Trinn 2: Koble den

Ledningen er veldig grei. Fritzing -diagrammet har alle detaljene. Honeywell-enheten har mange ledninger som kommer fra den bakre kontakten, men dette informasjonsarket bør hjelpe deg hvis du trenger mer informasjon:

Det er en UART -tilkobling til ESP32 som har to serielle porter og bør kobles til RX- og TX -pinnene på utviklingskortet. Strømmen må komme fra boost -enheten som tar lipo -batterispenningen opp til 5V for sensoren. Logikken på sensorutgangen er 3 volt, så du trenger ikke å rote med det. Den fantastiske lille timingenheten fra Adafruit (jeg får ingen penger fra noen produsent …) TPL5111 bruker aktiveringspinnene på både Boost -enheten og ESP32 -kortet for å slå på enheten annenhver time. Dette er justerbart med en liten variabel motstand på brettet fra hvert sekund opp til to timer. Du kan også erstatte dette med en fast motstand-du finner diagrammet på Adafruit-nettstedet. TPL har en særehet i det som krever at du tar av når du endrer denne Ohm -avlesningen for timingen for å få den nye timingen. Ledningene krever konstant strømforsyning til denne timeren. Solkraften og batteriladningen gjøres av TP 4056, bare koble solcellen til inngangssiden. En glidebryter er også hyggelig mellom batteriet og TP -inngangen for å slå enheten helt av.

Trinn 3: Bygg det

Virkelig enkel konstruksjon for denne utflukten. Skallet danner saken til hele enheten-vanntett og en god luftinnsamlingsstasjon! Sørg for at du limer alle ledningene til festepunktene på de forskjellige brettene for å gjøre dem tøffere å håndtere. Honeywell-enheten ble festet til innsiden av skallet med seriøs dobbeltsidig tape på utvendig plan-ellers ble resten av haugen bare kastet inn i skallhuset der tyngdekraften holdt den. En hengerbrakett er limt på baksiden med enten silisium eller Goop -merke. Solcellepanelet er klippet til forsiden av cellen med et go-pro klippfeste som er fint, slik at du kan justere vinkelen til solen når den henger. Solcellepanelet ble limt med Goop til festet.

Trinn 4: Programmer det

Her er depotet for programvaren:

Det er et bibliotek for denne Honeywell -enheten, og det så ut til å fungere bra når den var koblet til datamaskinen, men så snart den var på batterikontroll, mislyktes den. Så programmet tar bare fra hverandre UART -kommunikasjonen for å få dataene og summen sjekke det. For å få dataene ut av enheten og til telefonen krever tjenestene til Blynk -appen. Hvis du ikke har brukt Blynk før, er det et enkelt IOT -system som krever minimal programmering og fungerer for alltid uten problemer. Jeg har hatt flere Blynk IOT -systemer som har kjørt i mange år på ikke -tekniske kunnskapsrike telefoner uten problemer. Systemet krever at du laster ned Blynk-appen og oppretter en konto-alt gratis så langt. Du må sette opp et nytt program på telefonen som spør hvilket system du bruker (ESP 32) og gir deg en nøkkel som du kan sende til deg selv når du setter opp koden. Du må deretter sette opp et superdiagram som tar tre innganger fra virtuelle pinner V4 Batterinivå, V5 PM 2.5 og V6 PM10. Det er mange opplæringsprogrammer på Blynk -nettstedet som kan snakke deg gjennom det, men det er veldig enkelt. De andre endringene i programmet er å sette inn navnet på wifi -nettverket og passordet. Programvaren slår først på prøvetakeren og venter ti sekunder på partikkeldataene, og hvis ok sender den videre til Blynk -serveren som deretter sender den til telefonen din. DONEPIN -koden øker nivået på pinnen på TPL5111 for å få alt til å sovne med aktiveringstimeren. Batterispenningen tas av A13 -pinnen.

Trinn 5: Bruk den

Heng denne enheten der solen skinner og nær nok til at den henter wifi -signalet ditt for å kommunisere med Blynk -serveren. Det er overraskende mange ting som forårsaker små partikler. Skål! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Hvem visste? Jeg antar at den nyeste forskningen antyder at toastpartikler kommer inn i hjernen din og forårsaker depresjon.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Vel, statistikkens magi gjør det mulig å publisere mange sammenhenger, men årsakssammenheng er litt vanskeligere å bevise. Denne fine enheten vil i det minste gjøre deg i stand til å følge dansen av partikler i livet ditt som du aldri har bekymret deg for før. Lading av solbatteriet trenger en jevn solforsyning som også skal hjelpe depresjonen din.