Giant Analog CO2 Meter: 6 trinn (med bilder)

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

Av rabbitcreekFølg Mer av forfatteren:

Den nåværende atmosfæren over et fjell på Hawaii inneholder omtrent 400 ppm karbondioksid. Dette tallet er ekstremt viktig for alle som lever på planetenes overflate. Vi er nå omgitt av enten fornektere av denne bekymringen eller de som vrir hendene i en by av opphisset bekymring. Men dette tallet og tusenvis av tall som følger det i nyhetene er vanskelig å forstå daglig. Hva er mengden CO2 rundt meg? Hvordan kan jeg forholde meg til denne ideen om at gasser i atmosfæren forårsaker overoppheting av planeten? For de interesserte har jeg bygget en Giant Analog CO2 -måler som ved hjelp av en 4 fot lang nål vil gi liv til denne diskusjonen om ethvert skolerom eller museum om hvordan CO2 måles og hvordan du kan bli en del av denne gassanalysen.

Fra mitt arbeid med å analysere gassblandingene i snorkler: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ og moroa med å produsere gigantiske tidevannsklokker: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Jeg har omformet CO2-sensoren og den robuste servomekanismen for å lage en veggmontert analog CO2-måler som viser nøyaktig gjeldende nivå av CO2 i luften. Det meste av bygget er 3D -trykt, og det gir også en nøyaktig digital utgang fra Adafruit fjær E - Ink -skjerm. Air sniffing horn av sensorhuset er den fantastiske STL -filen fra: Resize 3 inch Spiral Speaker box by iiime som opprinnelig ble gjort for Nautilus høyttalerkabinetter. Den går på oppladbare batterier eller veggvorter på 5 volt og registrerer alle dataene dine til den medfølgende SD -kortholderen.

Trinn 1: Samle materialet ditt

Byggematerialene er ikke billige, men gir ytterligere nøyaktighet i avlesningene.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing-Rød Svart Hvit-du kan bruke en veldig billig TFT for dette for $ 3,00, men det ville ikke dukke opp like godt i sollyset. Ulempen med denne stabelbare skjermen er at den er treg å oppdatere.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO -versjonen av denne enheten fungerer ikke godt med sensoren. Du kan klare deg med den billigere 32u4 -enheten uten SD -kortspor, men dette gjør det lettere hvis du vil registrere alle dataene dine.

3. Robust av/på -bryter i metall med blå LED -ring - 16 mm blå på/av

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2-sensor med I2C/UART 5V/3.3V grensesnitt for Arduino/Raspeberry Pi av Sandbox Electronics-en virkelig god problemfri opplevelse med dette selskapet, sørg for at du følger instruksjonene for å aktivere 3 volt utgang- den går bare på 5 volt

5. Standard navaksel ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - et annet flott selskap! (Jeg mottar ingen fordeler fra mine anbefalinger av disse selskapene)

6. Standard HiTec Digital Servo som passer over.

7. 6.00”Aluminiumskanal-Servo City

Trinn 2: 3D -utskrift av komponentene

Komponentene skrives enkelt ut med PLA på en hvilken som helst 3D -skriver. Den billige Creality CR10 som jeg brukte har en bred nok utgangsbase til å muliggjøre den store størrelsen på hornet og bakplaten. Det tok flere timer, men ingen problemer ble oppdaget. Skriv ut med støtte. Hornet ble deretter sprøytet med den teksturerte malingen som gir det sandede preget til sluttproduktet og dekker de fine linjene i 3D -utskriften. Bakplaten ble designet i Fusion 360 for å passe lett til vinduet på Feather E -blekkdisplayet. De andre filene er for skrueholderen til pekestangen og saken som holder motvektene for bunnen av pekeren.

Trinn 3: Bygg det

Konstruksjonen er ganske enkel. Servosystemet lar deg raskt montere servomekanismen til støttestrukturen. Vedlegg for montering av fronthornet med bakplate som inkluderer all elektronikk er laget med to bøyde kontaktplater som er E6000 limt på baksiden av platen. En annen kontaktplate strekker seg ut på baksiden for å muliggjøre solid montering på en 90 graders veggkontakt. Pekeren jeg brukte kan lages i hovedsak hvilken som helst lengde-min var omtrent 4 fot i størrelse. Jeg brukte en lang oppkjøringsmarkør som du finner i en stor boksbutikk for under $ 5. De er laget av glassfiber og er fine og lette i lengden. I en situasjon med en servo, selv med girkasse -støtte, må du nøye balansere vekten og nøyaktig sentrere den i festet. Min motvekt ble laget med skiver innelukket i 3D -trykt hus og deretter forseglet med den avskårne enden av stangen i epoxy. Sørg for at servoen tolererer denne vekt- og motvektsopplevelsen ved å prøve den-servoen bør slutte å sutre etter at den nådde sin posisjon i programvaren. Hvis den fortsetter å klage og bevege deg, har du mest sannsynlig et problem.

Trinn 4: Wire/Monter

Koblingsskjemaet er inkludert ovenfor. Servopinnen er koblet til pinne 11 i dette scenariet. E -papirdisplayet tar opp ganske mange pinner på fjæren, så ikke bruk dem ved et uhell. Sørg for at SDA-, SCL -parene er riktig tilkoblet. Strøm gjøres gjennom enten en 5 volt veggvorte (2 A) eller Lipo -batteri. Veggvorten føres gjennom PÅ/AV -bryteren montert på toppen av hornet som deretter driver fjærdatamaskinen, servoen og sensoren alle med 5 volt. Jeg festet også en serie med blå LED -er til enden av hornet parallelt for å gi litt lys i enden av tunnelen. (Dette er ikke i koblingsskjemaet.) Lasersensoren for CO2 er montert nær åpningen av hornet, slik at du kan blåse inn i det eller gi andre luftblandinger opp til munnen. Det digitale kortet for det er også montert inne i hornet, og strømtilkoblingene gjøres direkte til bryteren. Jordledningen, strømledninger og SDA, SCL -ledninger ledes ut på baksiden av platen til fjærbrettet. Adalogger Feather/ E papirstabel er montert på baksiden av platen. Etter at alle tilkoblinger er testet, blir hornet forseglet til bakplaten med E6000 lim over natten.

Trinn 5: Programmer det

Virkelig enkelt program med Arduino IDE. Inkluder de forskjellige bibliotekene for de vedlagte maskinene: NDIR_I2C.h (inkludert på nettstedet Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" for å kjøre den vakre E-papir-skjermen, Servo.h for standard servobibliotek. Definer pinnene som er nødvendige for skjermen. Definer pinnen for servoutgang. Fest servoen og sensoren. Sløyfefunksjonen leser bare sensoren og sender den ut til servoen med en Map/Constrain -funksjon. Den eneste vanskelige delen er å begrense servoområdet ditt, slik at det ikke slår inn i sidene av festet. Jeg likte ideen om det bakre feste til servoen/pekeren innkapslet mellom frontplaten og det bakre veggfeste, men det har også noen begrensninger. Bruk standard eksempel -feiefunksjon for å teste vinkelgrensene til servoen og begrense dem i kartfunksjonen. For uttalelsene på slutten er å begrense hastigheten på servoen, slik at momentumet i motvekten til den lange pekearmen ikke ødelegger skulpturen.

Trinn 6: Bruk den

Enheten monteres enkelt på en hvilken som helst veggoverflate med et par skruer. Det veier ikke så mye, og siden det er så sakte, beveger det seg egentlig ikke mye. I den første GIFF -en kan du se at den er utrolig følsom for CO2 selv i pusten. Å puste inn i enden av hornet øker det potensielle CO2 -nivået til 4% som ville være 40 000 ppm. Sensoren går utenfor skalaen til 10 000, og du kan håndtere dette i programmeringen av stavbevegelsen-det vil si å gjøre utgangen logaritmisk eller endre bevegelsessyklusen med raskere svinger. Andre eksperimenter kan enkelt gjøres med det, inkludert å sette det i et lite lukket rom med mange mennesker (kirkekjeller under en pot-luck) eller ute på en vindpustet åsside. Det laveste jeg fikk var omtrent 410, og det var med 50 mph vindstorm i går. Den potensielle bruken av dette instrumentet vil være å gjøre folk kjent med begrepet CO2 -overvåking og dens betydning - ikke noen abstrakt mengde som snakkende hoder tar for seg, men hva vi faktisk kan måle i klasserommene eller museene våre.

Ikke motstå trangen til å være en del av løsningen på dette forferdelige problemet, enten ved utdannelse eller uttale.