Particle Sniffer: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Κατά την εργασία με τα προηγούμενα έργα για την αξιολόγηση των PM2.5, παρατήρησα το μειονέκτημα ότι δεν μπορούσα να εντοπίσω τις σημειακές πηγές ρύπανσης μικρών σωματιδίων. Οι περισσότερες δειγματοληψίες που γίνονται από τους δήμους και τις δορυφορικές εικόνες συλλέγουν ευρείες πηγές που δεν σας λένε πραγματικά σε προσωπικό επίπεδο από πού προέρχεται και πώς να το εξαλείψετε. Η συσκευή Honeywell έχει τον δικό της ανεμιστήρα και παράθυρα εισόδου και εξόδου το μόνο που χρειαζόμουν ήταν ένας τρόπος να διοχετεύσω τη ροή του αέρα ειδικά σε αυτές τις περιοχές-και φυσικά είχα ήδη μια τρισδιάστατη εκτύπωση/σχεδιασμένη μύτη σκύλων για να βάλω στο τέλος, έτσι ώστε τα υπόλοιπα να είναι απλώς για να σχεδιάσω μια μονάδα δειγματοληψίας όπλου με σκανδάλη που θα μου επέτρεπε να εξερευνήσω προσεκτικά από πού προέρχονταν οι δολοφόνοι μου.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα υλικά σας

Χρησιμοποίησα το Honeywell HPMA λόγω της αξιοπιστίας και της φθηνής τιμής του. Χρησιμοποιείται επίσης ξανά ο συνδυασμός του ESP32 και του φορτιστή/ενισχυτή φορτίου 8266.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Αισθητήρας σωματιδίων λέιζερ pm2.5 μονάδα αισθητήρα ανίχνευσης ποιότητας αέρα Super αισθητήρας σκόνης PMS5003 18 $

2. ESP32 MINI KIT Module WiFi+Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Αναβαθμισμένο με βάση ESP8266 Πλήρως λειτουργικό 6 $ (AliExpress)

3. Ασπίδα μπαταρίας MH-ET LIVE για μπαταρία λιθίου ESP32 MINI KIT D1 MINI μονής φόρτισης & ενίσχυση 1 $ (AliExpress)

4. 18650 Μπαταρία με καλώδια 4 $

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

6. Ανθεκτικό/απενεργοποιημένο μεταλλικό διακόπτη με πράσινο δαχτυλίδι LED - 16mm πράσινο On/Off 5 $ (Adafruit)

7. Γενικός τρισδιάστατος εκτυπωτής (Ender 3)

8. Antrader KW4-3Z-3 Micro Switch KW4 Limit 1,00 $

9. NeoPixel Ring - 12 x 5050 RGB LED με ενσωματωμένα προγράμματα οδήγησης 7,50 $

Βήμα 2: Σχεδιασμός και τρισδιάστατη εκτύπωση

Το sniffer έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε οι ενσωματωμένοι φυσητήρες στον αισθητήρα HoneyWell να ευθυγραμμίζονται και να τοποθετούνται μέσα στο περίβλημα του sniffer έτσι ώστε τα ρουθούνια στο ανοιχτό άκρο να συνδέονται απευθείας με τις θύρες εισόδου του αισθητήρα και η έξοδος εξόδου να περνά μέσα από το περίβλημα και έξω από πολλαπλές τρύπες στο πίσω κάλυμμα. (Η Jeez ακούγεται σαν αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας….κακή) Η ουσιαστική λαβή επιτρέπει τη σύνδεση μπαταρίας μεγάλης χωρητικότητας και τα υπόλοιπα ηλεκτρονικά. Η θύρα φόρτισης είναι ευθυγραμμισμένη στο κάτω μέρος του περιβλήματος της λαβής. Ο φωτισμός δακτυλίου Neopixel γύρω από τη μύτη έχει σχεδιαστεί για να λάμπει μέσα από τη θήκη στο επάνω μέρος. Η κατασκευή γίνεται έτσι ώστε το πάνω μέρος του κύριου περιβλήματος να γίνεται σε καθαρό PLA και στη συνέχεια να μεταβαίνει σε Grey PLA για τη λαβή και τέλος να καθαρίζει PLA για τη βάση της λαβής για να φαίνεται το χρώμα των φώτων φόρτισης. Ο μηχανισμός σκανδάλης τοποθετείται με έναν μεντεσέ πείρου λειτουργίας που εκτυπώνεται ως ένα κομμάτι, αλλά ελπίζουμε ότι κινείται ελεύθερα.

Όλα τα αρχεία γίνονται με τις τυπικές ρυθμίσεις στο Cura for ender 3. Δεν χρησιμοποιήθηκαν υποστηρίγματα για κανένα από τα μέρη.

Βήμα 3: Σύρμα

Το διάγραμμα καλωδίωσης είναι ουσιαστικά το ίδιο με την καλωδίωση για: Το Σε αυτήν την περίπτωση, το κουμπί λειτουργίας ελέγχει την τροφοδοσία από την μπαταρία μόνο στον ενισχυτή/φορτιστή. Η γραμμή 5 volt από τον ενισχυτή ελέγχεται από τον οριακό διακόπτη στη λαβή που λειτουργεί σαν σκανδάλη. Συνδέει την τροφοδοσία από τον ενισχυτή στον αισθητήρα, τον ESP32 και τους νεοπροστάτες που τους τροφοδοτούν ταυτόχρονα. Η οθόνη I2C απενεργοποιείται από τα 3 βολτ από το ESP32. Το μεγαλύτερο μέρος της καλωδίωσης πρέπει να γίνει ενώ η λαβή είναι υπό κατασκευή στο επόμενο τμήμα καθώς πρέπει να τροφοδοτήσετε τα καλώδια μέσω μιας ποικιλίας ανοιγμάτων. Βεβαιωθείτε ότι το δοκιμάσατε πρώτα!

Βήμα 4: Δημιουργήστε το

Ο δακτύλιος Neopixel κολλάει πρώτα στο περίβλημα της μύτης, διασφαλίζοντας ότι βρίσκεται επίπεδη και δεν θέτει σε κίνδυνο τη στενή σύνδεσή του με το κύριο σώμα. Περάστε τα τρία καλώδια μέσω της πλευρικής θύρας στο κύριο σώμα και προς τα κάτω στη λαβή. Τα Neopixels πρέπει να δείχνουν προς το κύριο διάφανο περίβλημα. Ο αισθητήρας αέρα τοποθετείται στη συνέχεια στο περίβλημα του με τις μικρές πολλαπλές οπές εισόδου στραμμένες προς τα ανοίγματα του ρουθουνιού και τον πυρήνα του ανεμιστήρα στραμμένο προς τα πίσω προς την τροφοδοσία εξόδου καλωδίου. Τροφοδοτήστε τα καλώδια πίσω και κάτω στον πυρήνα της λαβής όπου θα κολληθούν στο ESP32. Η οθόνη I2C είναι προσαρτημένη στο μπροστινό τμήμα και τα καλώδια εξόδου της περνούν από το άνοιγμα της υποδοχής μέσω της λαβής και συνδέονται με την κύρια πλακέτα. Το στρογγυλό καπάκι κολλάει στη συνέχεια στη θέση του πάνω από την οθόνη. Όλη η κόλλα είναι συνήθως E6000 αν και το superGlue LocTight μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί. Ο κώνος της μύτης του μπροστινού ρουθουνιού είναι επίσης κολλημένος στη θέση του. Ο διακόπτης ορίου είναι συνδεδεμένος και κολλημένος στη θέση του, καθώς και ο κύριος διακόπτης on/off. Η κύρια πλακέτα ESP είναι τοποθετημένη και η μπαταρία 18650 είναι εγκατεστημένη. Ο πίνακας ενίσχυσης είναι κολλημένος με ασφάλεια στη βάση της μονάδας, βεβαιωθείτε ότι η θύρα φόρτισης ευθυγραμμίζεται προσεκτικά με το άνοιγμα. Κολλήστε στην πλάκα βάσης όταν όλα λειτουργούν σωστά. Ο διακόπτης σκανδάλης είναι κολλημένος πάνω από τη μεταλλική ράβδο του διακόπτη ορίου με τρόπο που να τον κουμπώνει εύκολα στην κάτω θέση. Προσέξτε να μην κολλήσετε κόλλα στον μηχανισμό διακόπτη ορίου.

Βήμα 5: Προγραμματίστε το

Το λογισμικό χρησιμοποιεί τη σειριακή θύρα για την εισαγωγή πληροφοριών από τον αισθητήρα. Είναι ένα από τα προβληματικά ζητήματα με αυτόν τον αισθητήρα ότι δεν χρησιμοποιεί I2C με βιβλιοθήκες για να το κάνει πιο βολικό. Αντί για σερβο όπως έξοδο όπως στο sniffer ποδηλάτου, αυτό το όργανο χρησιμοποιεί την έξοδο SSD1306 μέσω I2C. Η οθόνη Neopixel ελέγχεται από τη βιβλιοθήκη Adafruit Neopixel σε μια μάλλον συμβατική οθόνη φωτός που αναπνέει μόνο 3 διαφορετικά χρώματα φωτός για το επίπεδο PM2.5 στα ρουθούνια. Εάν το επίπεδο είναι μικρότερο από 25 αναβοσβήνει μπλε, πράσινο αν είναι μεταξύ 25 και 80 και κόκκινο εάν είναι πάνω από 80. Αυτά τα προκαθορισμένα επίπεδα μπορούν να επαναφερθούν στο πρόγραμμα. Ελέγχονται ως έξοδος σε μια δήλωση περίπτωσης στη συνάρτηση brighten στο κάτω μέρος του προγράμματος. Μπορούν επίσης να αλλάξουν γραμματοσειρές για την έξοδο της οθόνης και τα μεγέθη της οθόνης. Ο αισθητήρας πραγματοποιεί ανάγνωση μία φορά το δευτερόλεπτο.

Βήμα 6: Χρησιμοποιώντας το

Επομένως, στη μέση αυτής της καραντίνας είναι λίγο δύσκολο να βγεις πολύ και να χρησιμοποιήσεις αυτήν τη συσκευή, έτσι είχα κολλήσει κάνοντας βίντεο στο youtube στο σπίτι για να δω πόσο άσχημα γίνεται μέσα. (Κανονικά θα έβγαινα κάτω από την πλησιέστερη γειτονική τρύπα καυσαερίων ντίζελ ή από τον άνεμο της μονάδας ψησίματος καφέ - ναι, ξέρω ότι βιδώνετε με τη λειτουργία των πνευμόνων μου!) Η συσκευή ξεκινάει όμορφα μέσα σε 4 δευτερόλεπτα από το πάτημα της σκανδάλης. Παίρνει μια λανθασμένη υψηλή ανάγνωση και στη συνέχεια σταθεροποιείται αργά σε 5 δευτερόλεπτα. Οι περισσότερες ανάγνωση αντιστοιχούν καλά με το National Sampler περίπου 1/2 μίλι κάτω από το τετράγωνο. Το συνηθισμένο σοκ της παραγωγής φρυγανιέρας το έβαλα στον ιστό για εσάς. Το άλλο βίντεο κάνει το Granola-ναι-διέρρευσε 50 ppm για πάνω από μία ώρα μετά την έξοδο από τον φούρνο. Τα ρουθούνια τείνουν να κρατούν το άρωμα υψηλού επιπέδου για λίγο, ώστε να τα σβήσετε για να πάρετε άλλη ανάγνωση αμέσως. Πριν από δύο μήνες το PPM2.5 ήταν μια σοβαρή ανησυχία τώρα κανείς δεν το θυμάται. Η υπερθέρμανση του πλανήτη-αυτό ήταν τόσες πολλές ανησυχίες πριν.

Δεύτερο Βραβείο στον Διαγωνισμό 3D Printed