Φορητή μέτρηση λεπτών σωματιδίων: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ο στόχος αυτού του έργου είναι να μετρήσει την ποιότητα του αέρα μετρώντας την ποσότητα λεπτών σωματιδίων.

Χάρη στη φορητότητά του, θα είναι δυνατή η πραγματοποίηση μετρήσεων στο σπίτι ή εν κινήσει.

Ποιότητα αέρα και λεπτά σωματίδια: Τα σωματίδια (PM) ορίζονται γενικά ως λεπτά στερεά σωματίδια που μεταφέρονται από τον αέρα (πηγή: Wikipedia). Τα λεπτά σωματίδια διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες. Μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή και να επιδεινώσουν την υγεία των ατόμων με καρδιακές και πνευμονικές παθήσεις.

Η συσκευή γραφής μετρά τον ρυθμό παρουσίας σωματιδίων PM10 και PM2.5

Η συσκευή γραφής μετρά την παρουσία PM10 και PM2, 5

Ο όρος "PM10" αναφέρεται σε σωματίδια με διάμετρο μικρότερη από 10 μικρόμετρα.

PM2, 5 σημαίνει σωματίδια με διάμετρο μικρότερη από 2, 5 μικρόμετρα.

Ο αισθητήρας:

Αυτός ο αισθητήρας βασίζεται σε λέιζερ SDS011 PM2.5/PM10 για ακριβείς και αξιόπιστες δοκιμές ποιότητας αέρα. Αυτό το λέιζερ μετρά το επίπεδο των σωματιδίων στον αέρα μεταξύ 0,3 και 10 μm.

Βήμα 1: Λίστα στοιχείων:

• Έγχρωμη οθόνη ST7735 (128x160)
• Arduino NANO Κάθε
• SDS011 Ανιχνευτής
• Μπαταρία 9V
• Διακόπτης ώθησης
• 2 χ 10k αντιστάσεις
• Εποξειδική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος
• Ευέλικτος σωλήνας εσωτερικής διαμέτρου 6mm.
• Κουτί τοποθέτησης με διάφανο κάλυμμα (12x8x6cm)
• Πλέξιγκλας ή εποξειδική πλάκα
• 4 σετ βιδών και πλαστικών αποστάτων
• 4 μεταλλικές βίδες (παρέχονται με θήκη)

Βήμα 2: Αρχή λειτουργίας:

Ο αισθητήρας σωματιδίων είναι προγραμματισμένος (εργοστασιακά) να παρέχει σε ένα δίαυλο I2C, κάθε 2 λεπτά, τις τιμές που αντιστοιχούν στα PM10 και PM2.5.

Αυτός ο αισθητήρας ελέγχεται από ένα Arduino NANO Every controller προγραμματισμένο με το λογισμικό Arduino IDE.

Η οθόνη ST7735 επιτρέπει την παρακολούθηση της εξέλιξης των μετρήσεων. Μια μέτρηση πραγματοποιείται κάθε δύο λεπτά. Δύο πίνακες επιτρέπουν την παρακολούθηση της εξέλιξης των μετρήσεων σε 44 λεπτά (22 μετρήσεις). Κάθε νέα μέτρηση προστίθεται στα δεξιά του πίνακα μετά τη μετατόπιση των παλιών μετρήσεων προς τα αριστερά. Στην οθόνη εμφανίζεται επίσης ο χρόνος που απομένει πριν από την επόμενη μέτρηση καθώς και η τάση της μπαταρίας. Μεταφράστηκε με το www. Deep.gr/Translator (δωρεάν έκδοση)

Για την παρακολούθηση της τάσης τροφοδοσίας του συστήματος, ένας διαχωριστής τάσης (αντιστάσεις 10kO-10kO) συνδέεται με την μπαταρία και τη θύρα Α6 του ελεγκτή. Αυτός ο διαχωριστής τάσης αποφεύγει την έγχυση τάσης υψηλότερης από 4,5V στη θύρα Α6. Με τη χρήση μπαταρίας 9V 1000mAh, η συσκευή μπορεί να λειτουργήσει για 6 ώρες.

Βήμα 3: Προγραμματισμός

Ο προγραμματισμός γίνεται με το Arduino IDE. Οι βιβλιοθήκες που χρησιμοποιούνται αναφέρονται παρακάτω στην αρχή του προγράμματος. Κατεβάζονται από τον ιστότοπο Arduino.

Μπορείτε να κατεβάσετε το πλήρες πρόγραμμα εδώ.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση:

Η συναρμολόγηση δεν δημιουργεί κάποιο ιδιαίτερο πρόβλημα. Απλοποιείται χάρη στη χρήση περιβλήματος με διαφανές κάλυμμα.

Για να διευκολυνθεί η συναρμολόγηση, τα στοιχεία στοιβάζονται και στερεώνονται το ένα πάνω στο άλλο. Οι έγχρωμοι κύκλοι στις εικόνες δείχνουν πώς στοιβάζονται τα στοιχεία.

Ξεκινήστε την τοποθέτηση του αισθητήρα SDS011 σε πλάκα πλεξιγκλάς (κόκκινοι κύκλοι). Αυτό το συγκρότημα είναι στερεωμένο στο περίβλημα (πράσινοι κύκλοι). Στη συνέχεια, προσθέστε την τελική πλάκα τοποθέτησης (εκτός από την οθόνη). Η οθόνη είναι συνδεδεμένη στην πλάκα στερέωσης έτσι ώστε να μπορούν να στερεωθούν όλες οι βίδες στερέωσης.

Ο αισθητήρας SDS συνδέεται με το εξωτερικό του περιβλήματος με έναν εύκαμπτο σωλήνα.

Συμπέρασμα:

Αυτή η συναρμολόγηση δεν αντιπροσωπεύει καμία ιδιαίτερη δυσκολία για άτομα με γνώσεις στον προγραμματισμό Arduino IDE.

Επιτρέπει την αποτελεσματική μέτρηση της παρουσίας λεπτών σωματιδίων.

Αυτό το συγκρότημα μπορεί να συμπληρωθεί με αισθητήρες για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της πίεσης, του CO2 κλπ…