Αναλυτής ηλιακών σωματιδίων: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Wasμουν σε ένα συνέδριο πρόσφατα στο Fairbanks της Αλάσκα, όπου μια τοπική εταιρεία άνθρακα (Usibelli Coal Mine) χορηγούσε τους καινοτόμους να σκεφτούν τρόπους βελτίωσης της ποιότητας του αέρα. Προφανώς ειρωνικό αλλά και πραγματικά υπέροχο. Δεν φάνηκε να είναι η έρευνα που υποστήριξαν οι εταιρείες τσιγάρων για να δείξουν ότι το προϊόν τους ήταν καλό για εσάς ή η τρέχουσα καλλιέργεια αμειβόμενων «επιστημόνων» που αρνούνται την κλιματική αλλαγή ή την εξέλιξη, αλλά ένας τρόπος αντιμετώπισης ενός ατυχούς συνδυασμού παραγόντων που κάνει Ο Fairbanks εκπέμπει λιγότερο από το ιδανικό το χειμώνα, όταν η θερμική αναστροφή, οι χαμηλές θερμοκρασίες, τα αυτοκίνητα και η θέρμανση του σπιτιού με ξύλο κάνουν τον αριθμό των σωματιδίων να υπερβαίνει τα όρια EPA. Αυτό το στιφάδο δεν είναι καλό για την υγεία σας-το καλύτερο μέρος για να ξεκινήσετε αν σας ενδιαφέρει αυτό είναι η Wikipedia:

Αν κοιτάξετε πολύ κάτω στο άρθρο, μπορείτε να δείτε τον χάρτη των ΗΠΑ και περιοχές που υπερβαίνουν τα όρια EPA, οι οποίες περιλαμβάνουν ένα μικροσκοπικό τμήμα της Αλάσκας-Fairbanks. Αυτό μπορεί να μην είναι το μόνο μέρος όπου ο αέρας το χειμώνα μπορεί να είναι κακός-η βόρεια πλαγιά όπου η παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου περιλαμβάνει καύση πολλών υδρογονανθράκων έχει τεθεί υπό έλεγχο. Είναι περίεργο να σκεφτόμαστε αυτά τα μικροσκοπικά παρθένα χωριά της Αρκτικής που υποφέρουν από αέρα πιο συχνά στην αστική Κίνα. Τι να κάνουμε όμως γι 'αυτό; Μια καινοτόμος ιδέα είναι να ενδιαφερθούν περισσότεροι άνθρωποι για το πρόβλημα που αντιμετωπίζει αυτή η τοπική εταιρεία άνθρακα. Το πρότζεκτ μου περιλαμβάνει να καταστήσω αυτές τις συσκευές παρακολούθησης πιο εύγεστες για οικιακή χρήση-φθηνή, ηλιακή, μια εφαρμογή στο τηλέφωνό σας για έξοδο και εύκολη για τα μάτια.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα αναλώσιμά σας

1. Το πιο προφανές αποτέλεσμα είναι αυτό το μεγάλο κέλυφος στη φωτογραφία! Ευτυχώς αυτά είναι διαθέσιμα σε πολλά καταστήματα επίπλων σπιτιού ή στο διαδίκτυο για λιγότερο από $ 20. (Ή εκτυπώστε το… https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Έχει υπέροχο σχήμα για τη συγκέντρωση του ανέμου και το κλείσιμο της λειτουργίας του δείγματος σωματιδίων και του υπολογιστή και την προστασία της κατασκευής με καλώδιο από βροχή, χιόνι και οτιδήποτε άλλο.

2 Ηλιακά κύτταρα-ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh Mini Encapsulated Solar Cell Epoxy 8,00 $

3. Μονάδα φόρτισης TP4056 με προστασία μπαταρίας 18650 BMS 5V Micro USB 1A -σχεδόν 0 $

4. Φτερό Adafruit ESP32-19 $

5. Γενική μπαταρία 18650 Lipo 3 $

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA από 1.8V+ αυτό το πράγμα είναι υπέροχο γιατί έχει μια καρφίτσα ενεργοποίησης που χρειάζεστε $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-λαμπρή μικρή συσκευή χρονισμού $ 6,00

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

Βήμα 2: Σύρμα

Η καλωδίωση είναι πολύ απλή. Το διάγραμμα Fritzing έχει όλες τις λεπτομέρειες. Η μονάδα Honeywell έχει πολλά καλώδια που βγαίνουν από την πίσω υποδοχή, αλλά αυτό το φύλλο πληροφοριών θα σας βοηθήσει εάν χρειάζεστε περισσότερες λεπτομέρειες:

Είναι μια σύνδεση UART με το ESP32 που έχει δύο σειριακές θύρες και πρέπει να συνδεθεί με τις ακίδες RX και TX στον πίνακα ανάπτυξης. Η ισχύς πρέπει να προέρχεται από τη μονάδα ώθησης που παίρνει την τάση της μπαταρίας λιπό έως και 5V για τον αισθητήρα. Η λογική στην έξοδο του αισθητήρα είναι 3 βολτ, οπότε δεν χρειάζεται να μπλέξετε με αυτόν. Η υπέροχη μικρή μονάδα χρονισμού από το Adafruit (δεν παίρνω χρήματα από κανέναν κατασκευαστή …) το TPL5111 χρησιμοποιεί τις ακίδες ενεργοποίησης τόσο στη μονάδα Boost όσο και στην πλακέτα ESP32 για να ενεργοποιεί τη μονάδα κάθε δύο ώρες. Αυτό είναι ρυθμιζόμενο με μια μικρή μεταβλητή αντίσταση στην πλακέτα από κάθε δευτερόλεπτο έως δύο ώρες. Μπορείτε επίσης να το αντικαταστήσετε με μια σταθερή αντίσταση-μπορείτε να βρείτε το γράφημα στην ιστοσελίδα του Adafruit. Το TPL έχει μια ιδιαιτερότητα που απαιτεί από εσάς να απογοητεύεστε κάθε φορά που αλλάζετε αυτήν την ένδειξη Ohm για τη χρονική στιγμή για να αποκτήσετε το νέο χρονισμό. Η καλωδίωση απαιτεί συνεχή παροχή ρεύματος σε αυτό το χρονόμετρο. Η φόρτιση της ηλιακής ενέργειας και της μπαταρίας γίνεται από το TP 4056, απλώς συνδέστε το ηλιακό κύτταρο στην πλευρά εισόδου. Ένας διακόπτης διαφάνειας είναι επίσης καλός μεταξύ της μπαταρίας και της εισόδου TP για να απενεργοποιήσετε πλήρως τη μονάδα.

Βήμα 3: Δημιουργήστε το

Πραγματικά απλή κατασκευή για αυτή την έξοδο. Το κέλυφος αποτελεί τη θήκη ολόκληρης της μονάδας-αδιάβροχο και καλό σταθμό συγκέντρωσης αέρα! Βεβαιωθείτε ότι έχετε κολλήσει θερμά όλα τα καλώδια στα σημεία στερέωσής τους στις διάφορες σανίδες για να τα κάνετε πιο σκληρά στο χειρισμό. Η μονάδα Honeywell τοποθετήθηκε στο εσωτερικό του κελύφους με εξωτερική ταινία σοβαρής ταινίας διπλής όψης-αλλιώς ο υπόλοιπος σωρός απλώς πετάχτηκε στο περίβλημα του κελύφους όπου το κρατούσε η βαρύτητα. Ένας βραχίονας κρεμάστρα είναι κολλημένος στο πίσω μέρος είτε με κόλλα πυριτίου ή Goop. Το ηλιακό πάνελ είναι προσαρμοσμένο στο μπροστινό μέρος του κυττάρου με μια βάση στήριξης go-pro που είναι ωραία, ώστε να μπορείτε να προσαρμόσετε τη γωνία στον ήλιο όταν κρέμεται. Το ηλιακό πάνελ ήταν κολλημένο με το Goop στο στήριγμα.

Βήμα 4: Προγραμματίστε το

Εδώ είναι το αποθετήριο για το λογισμικό:

Υπάρχει μια βιβλιοθήκη για αυτήν τη μονάδα Honeywell και φάνηκε να λειτουργεί καλά όταν συνδέθηκε στον υπολογιστή, αλλά μόλις ήταν σε λειτουργία ελέγχου μπαταρίας απέτυχε. Έτσι, το πρόγραμμα απλώς διαχωρίζει την επικοινωνία UART για να λάβει τα δεδομένα και να τα ελέγξει συνολικά. Για να μεταφέρετε τα δεδομένα από τη μονάδα και στο τηλέφωνό σας απαιτούνται οι υπηρεσίες της εφαρμογής Blynk. Εάν δεν έχετε χρησιμοποιήσει το Blynk πριν είναι νεκρό, απλό σύστημα IOT που απαιτεί ελάχιστο προγραμματισμό και λειτουργεί για πάντα χωρίς προβλήματα. Είχα αρκετά συστήματα IOT Blynk που λειτουργούσαν εδώ και χρόνια σε τηλέφωνα που δεν γνώριζαν τεχνολογίες χωρίς τεχνολογία. Το σύστημα απαιτεί από εσάς να κάνετε λήψη της εφαρμογής Blynk και να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό-όλα δωρεάν μέχρι στιγμής. Πρέπει να ρυθμίσετε ένα νέο πρόγραμμα στο τηλέφωνό σας που να ρωτά ποιο σύστημα χρησιμοποιείτε (ESP 32) και να σας παρέχει ένα κλειδί που μπορείτε να στείλετε μέσω email στον εαυτό σας κατά τη ρύθμιση του κώδικα. Στη συνέχεια, πρέπει να δημιουργήσετε ένα σούπερ γράφημα που θα λαμβάνει τρεις εισόδους από εικονικούς πείρους V4 Μπαταρία, V5 PM 2.5 και V6 PM10. Υπάρχουν πολλά σεμινάρια στον ιστότοπο Blynk που μπορούν να σας μιλήσουν, αλλά είναι πολύ απλό. Οι άλλες αλλαγές στο πρόγραμμα είναι να εισαγάγετε το όνομα του δικτύου wifi και τον κωδικό πρόσβασης. Το λογισμικό ενεργοποιεί πρώτα τον δειγματολήπτη και περιμένει δέκα δευτερόλεπτα για τα δεδομένα σωματιδίων και, αν είναι εντάξει, τα στέλνει στον διακομιστή Blynk ο οποίος στη συνέχεια τα στέλνει στο τηλέφωνό σας. Ο κωδικός DONEPIN ανεβάζει το επίπεδο του πείρου στο TPL5111 για να κοιμηθούν όλα με το χρονοδιακόπτη ενεργοποίησης. Η τάση της μπαταρίας αφαιρείται από τον ακροδέκτη A13.

Βήμα 5: Χρησιμοποιώντας το

Κρεμάστε αυτήν τη συσκευή εκεί που λάμπει ο ήλιος και αρκετά κοντά ώστε να λαμβάνει το σήμα wifi σας για επικοινωνία με τον διακομιστή Blynk. Υπάρχει ένας εκπληκτικός αριθμός πραγμάτων που προκαλούν μικρά σωματίδια. Τοστ! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Ποιος ήξερε; Υποθέτω ότι η νεότερη έρευνα υποστηρίζει ότι τα σωματίδια του τοστ εισέρχονται στον εγκέφαλό σας και προκαλούν κατάθλιψη.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Λοιπόν, η μαγεία των στατιστικών επιτρέπει τη δημοσίευση πολλών συσχετισμών, αλλά η αιτιότητα είναι λίγο πιο δύσκολο να αποδειχθεί. Αυτή η τακτοποιημένη συσκευή θα σας επιτρέψει τουλάχιστον να ακολουθήσετε τον χορό των σωματιδίων στη ζωή σας που ποτέ δεν ανησυχούσατε πριν. Η φόρτιση της ηλιακής μπαταρίας χρειάζεται καλή σταθερή ηλιακή παροχή, η οποία θα βοηθήσει επίσης στην κατάθλιψη.