Detector de partículas: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Enquanto trabalhava com os projetos anteriores na avaliação de PM2.5, percebi a desvantagem de ser incapaz de localizar as fontes pontuais de poluição por partículas pequenas. A maioria das amostragens feitas pelos municípios e imagens de satélite coletam fontes amplas que realmente não dizem em um nível pessoal de onde isso está vindo e como eliminá-lo. O dispositivo Honeywell tem seu próprio soprador e janelas de entrada e saída, tudo que eu precisava era uma forma de canalizar o fluxo de ar especificamente para essas áreas - e é claro que eu já tinha um nariz de cachorro impresso / projetado em 3D para colocar no final, então o resto foi apenas para projetar uma unidade de amostragem de arma com gatilho que me permitiria explorar cuidadosamente de onde meus assassinos estavam vindo.

Etapa 1: Reúna seus materiais

Usei o Honeywell HPMA por causa de sua confiabilidade e preço barato. A combinação do ESP32 e do fator de forma do carregador / booster 8266 também é usada novamente.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Sensor de partículas laser pm2.5 Módulo sensor de detecção de qualidade do ar Sensor superpó PMS5003 $ 18

2. ESP32 Módulo MINI KIT WiFi + Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Atualizado baseado ESP8266 Totalmente funcional $ 6 (AliExpress)

3. Proteção de bateria MH-ET LIVE para ESP32 MINI KIT D1 MINI bateria única de lítio carregando e impulsionando $ 1 (AliExpress)

4. Bateria 18650 com fios $ 4

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

6. Interruptor liga / desliga de metal resistente com anel LED verde - liga / desliga verde 16 mm $ 5 (Adafruit)

7. Impressora 3D genérica (Ender 3)

8. Limite de KW4 do Micro Switch Antrader KW4-3Z-3 $ 1,00

9. Anel NeoPixel - LED 12 x 5050 RGB com drivers integrados $ 7,50

Etapa 2: Design e impressão 3D

O farejador é projetado de forma que os sopradores integrados no sensor HoneyWell sejam alinhados e encapsulados dentro do compartimento do farejador, de modo que as narinas na extremidade aberta se conectem diretamente às portas de entrada do sensor e a ventilação de saída passe pelo compartimento e através de vários orifícios na carenagem traseira. (Jeez soa como um pedido de patente … ruim) A alça substancial permite que uma bateria de grande capacidade e o resto da eletrônica se conectem. A porta de carregamento está alinhada na parte inferior da caixa da alça. A iluminação do anel de Neopixel ao redor do nariz é projetada para brilhar através do case na parte superior. A construção é feita de forma que a parte superior da caixa principal seja feita em PLA transparente e, em seguida, mudada para PLA cinza para a alça e, finalmente, PLA transparente para a base da alça para permitir que a cor das luzes de carregamento seja vista. O mecanismo de gatilho é configurado com uma dobradiça de pino operacional que é impressa como uma peça, mas que se move livremente.

Todos os arquivos são feitos com configurações padrão no Cura for ender 3. Nenhum suporte foi usado para qualquer uma das peças.

Etapa 3: conecte-o

O diagrama de fiação é essencialmente o mesmo que a fiação para: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ exceto que não há servo e que a saída é usada para a linha de dados para o anel de Neopixel. Neste caso, o botão liga / desliga controla a energia da bateria apenas para o amplificador / carregador de energia. A linha de 5 volts do booster é controlada pelo interruptor de limite na manopla, que é operado como um gatilho. Ele conecta a energia do booster ao Sensor, ESP32 e aos Neopixels, ligando-os simultaneamente. A tela I2C é desligada dos 3 volts do ESP32. A maior parte da fiação deve ser feita enquanto a alça está em construção na próxima seção, pois você deve passar os fios por uma variedade de aberturas. Certifique-se de fazer o breadboard primeiro!

Etapa 4: Construa

O anel de Neopixel é primeiro colado na carcaça do nariz, certificando-se de que fique plano e não comprometa sua conexão firme com o corpo principal. Passe os três fios pela porta lateral no corpo principal e para baixo na alça. Os Neopixels devem apontar para a caixa transparente principal. O sensor de ar é então colocado em seu alojamento com as pequenas aberturas de entrada múltiplas voltadas para as aberturas da narina e o núcleo do ventilador voltado para trás em direção à alimentação de saída do arame. Passe os fios pela parte de trás e para baixo no núcleo da alça, onde serão soldados ao ESP32. A tela I2C é fixada na seção frontal e seus fios de saída passam pela abertura do slot através da alça e são ligados à placa principal. A carenagem redonda é então colada sobre a tela. Toda a cola é geralmente E6000, embora superGlue LocTight também possa ser usado. O cone do nariz da narina frontal também é colado no lugar. O interruptor de limite é conectado e colado na posição, assim como o interruptor principal liga / desliga. A placa principal do ESP está instalada e a bateria 18650 está instalada. A placa de reforço é colada com segurança à placa de base da unidade, certificando-se de que a porta de carga esteja cuidadosamente alinhada com a abertura. Cole a placa de base quando tudo estiver funcionando corretamente. O interruptor de gatilho é colado sobre a barra de metal do interruptor de limite de forma que se encaixe facilmente na posição para baixo. Cuidado para não sujar o mecanismo da chave limitadora.

Etapa 5: programe

O software utiliza a porta serial para importar as informações do sensor. Um dos problemas deste sensor é que ele não usa I2C com bibliotecas para torná-lo mais conveniente. Em vez de um servo como saída como no farejador de bicicleta, este instrumento usa a saída SSD1306 por meio de I2C. O display Neopixel é controlado pela Adafruit Neopixel Library em um display de luz bastante convencional que apenas respira 3 luzes de cores diferentes para o nível de PM2.5 nas narinas. Se o nível for inferior a 25, pisca em azul, verde se estiver entre 25 e 80 e vermelho se for superior a 80. Esses níveis predefinidos podem ser redefinidos no programa. Eles são controlados como saída em uma instrução case na função iluminar na parte inferior do programa. As fontes para a saída da tela e os tamanhos da tela também podem ser trocados. O sensor faz uma leitura uma vez por segundo.

Etapa 6: usando

Então, estando no meio dessa quarentena, é um pouco difícil sair muito e usar esse dispositivo, então eu estava preso fazendo vídeos no YouTube pela casa para ver como fica ruim por dentro. (Normalmente, eu estaria empurrando isso no buraco de exaustão do caminhão a diesel do vizinho mais próximo ou a favor do vento da torrefação de café - sim, eu sei que você está bagunçando minha função pulmonar!) O dispositivo inicializa bem 4 segundos depois de apertar o gatilho. Ele obtém uma leitura alta incorreta e, em seguida, se estabiliza lentamente ao longo de 5 segundos. A maioria das leituras corresponde bem ao National Sampler a cerca de 800 metros no quarteirão. O choque usual da saída da torradeira que coloquei na web para você. O outro vídeo está fazendo Granola --yow - vazou 50 ppm por mais de uma hora depois de sair do forno. As narinas tendem a reter o cheiro de alto nível por um tempo, então você pode soprá-las para fazer outra leitura imediatamente. Dois meses atrás, o PPM2.5 era uma preocupação séria, agora ninguém se lembra dele. Aquecimento global - isso foi muitas preocupações atrás.

Segundo prêmio no concurso impresso em 3D