Αισθητήρας ποιότητας αέρα DIY + θήκη εκτύπωσης 3D: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτός ο οδηγός περιέχει όλες τις πληροφορίες που χρειάζεστε για να δημιουργήσετε έναν πολύ ικανό αισθητήρα μεγέθους τσέπης.

Βήμα 1: Ρύθμιση των απαιτήσεων

Για να αξιοποιήσετε στο έπακρο τον αισθητήρα ποιότητας αέρα DIY, πρέπει να είναι:

• Με μέγεθος τσέπης
• Λειτουργεί με μπαταρία
• Συμπεριλάβετε κύκλωμα φόρτισης
• Συνδεδεμένο με USB
• Συνδέεται με WiFi και Bluetooth
• Διαβάζεται με ενσωματωμένη οθόνη OLED
• Κάτω από $ 100

Θέλουμε ο αισθητήρας μεγέθους τσέπης να μπορεί να μετρήσει:

• Θερμοκρασία
• Πίεση
• Υγρασία
• Επίπεδα CO2 που επηρεάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου
• Επίπεδα TVOC (ποιότητα αέρα) για να παραμείνετε ασφαλείς γύρω από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή

Βήμα 2: Συλλογή υλικών

Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε πολλά στοιχεία. Το συνολικό κόστος είναι $ 82,57 κατά τη στιγμή της σύνταξης

• 1 x Thing Plus - ESP32 WROOM (https://www.sparkfun.com/products/14689)
• 1 x μπαταρία ιόντων λιθίου - 2Ah (https://www.sparkfun.com/products/13855)
• 1 x Micro OLED Breakout (https://www.sparkfun.com/products/14532)
• 1 x Environmental Combo Breakout - CCS811/BME280 (https://www.sparkfun.com/products/14348)
• 1 x Standoffs Πλαστικό 4-40; 3/8 "(https://www.sparkfun.com/products/10461)
• 1 x Βίδα - Phillips Head 4-40. 1/4 "(https://www.sparkfun.com/products/10453)
• 2 x καλώδιο Qwiic - 50mm (https://www.sparkfun.com/products/14426)

Θα χρειαστείτε επίσης:

• Ένας 3D εκτυπωτής, χρησιμοποίησα τον εκτυπωτή MonoPrice Mini Delta 3D (https://www.monoprice.com/product?p_id=21666)
• Νήμα τρισδιάστατου εκτυπωτή, χρησιμοποίησα PLA
• Ένα κατσαβίδι κεφαλής Philips
• Σκραπ πλαστικό φύλλο για τη διαφανή πλάκα προσώπου
• Μεγαλύτερα μπουλόνια για να στερεώσετε τη διαφανή πλάκα του προσώπου

Βήμα 3: Τρισδιάστατη εκτύπωση του περιβλήματος

Κανονικά, θα έπρεπε να σχεδιάσετε το δικό σας τρισδιάστατο περίβλημα. Ευτυχώς, έχω δημοσιεύσει τα αρχεία τρισδιάστατης εκτύπωσης στο Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:3545884. Συνολικά, χρειάστηκαν 4 επαναλήψεις για να φτάσουμε στον τελικό σχεδιασμό.

Χρησιμοποίησα τις ακόλουθες ρυθμίσεις για να εκτυπώσω το σχέδιο:

• Layerψος στρώματος 0,2mm
• 20% συμπλήρωση
• Χωρίς στρώμα πρόσφυσης στο κρεβάτι

Βήμα 4: Συναρμολόγηση

Πρώτα, συνδέστε τις προεξοχές στις 6 μικρές οπές στερέωσης στο περίβλημα.

Δεύτερον, τοποθετήστε την μπαταρία μεταξύ των αναμονών. Θα χωρέσει κάτω από τις πλακέτες.

Τρίτον, βιδώστε τα ηλεκτρονικά. Εάν χρησιμοποιήθηκαν οι κατάλληλες αναμονές, η θύρα USB θα πρέπει να ευθυγραμμιστεί τέλεια με την τρύπα στο περίβλημα.

Τέταρτον, συνδέστε τα ηλεκτρονικά μαζί. Αφού συνδέσετε την μπαταρία στον μικροελεγκτή, χρησιμοποιήστε τα καλώδια QWIIC για να συνδέσετε τον αισθητήρα και την οθόνη σε σειρά.

Τέλος, κόψτε ένα μικρό φύλλο παλιοσίδερα για τη διαφανή πλάκα προσώπου. Τρυπήστε τρύπες για να ταιριάξουν με τις δύο μεγαλύτερες οπές στερέωσης στο περίβλημα και στη συνέχεια συνδέστε το με μεγαλύτερα μπουλόνια.

Βήμα 5: Προγραμματισμός

Αντί να προγραμματίζετε από την αρχή, σας προτείνω να κατεβάσετε τον κωδικό μου από το αποθετήριο που συνδέεται παρακάτω.

Αποθήκη:

Προς το παρόν, ο κωδικός:

• Διαβάζει δεδομένα από κάθε αισθητήρα
• Υπολογίζει ένα ρυθμό μεταβολής
• Εμφανίζει δεδομένα στην οθόνη OLED
• Συνδέεται σε WiFi και εμφανίζει δεδομένα σε μια δημιουργημένη ιστοσελίδα (στη διεύθυνση IP που εμφανίζεται στην οθόνη)

Για να προγραμματίσετε τον μικροελεγκτή, θα χρειαστείτε:

1. Κατεβάστε το Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)
2. Ρυθμίστε τα προγράμματα οδήγησης Arduino IDE και USB (https://learn.sparkfun.com/tutorials/esp32-thing-p…)
3. Κατεβάστε τις βιβλιοθήκες για τον αισθητήρα και το OLED χρησιμοποιώντας τον διαχειριστή βιβλιοθηκών Arduino IDE
4. Αποθηκεύστε το SSID WiFi και τον κωδικό πρόσβασής σας στις "προτιμήσεις" των πινάκων

Βήμα 6: Μελλοντικές βελτιώσεις

Ακολουθούν μερικές ιδέες για τη βελτίωση του έργου:

1. Χρησιμοποιήστε το WiFi για να ανεβάσετε δεδομένα στο ThingSpeak ή άλλη υπηρεσία για να τα γράψετε
2. Μετρήστε την τάση της μπαταρίας και εμφανίστε τον υπολειπόμενο χρόνο
3. Χρησιμοποιήστε το WiFi για να κατεβάσετε πληροφορίες για τον καιρό, ειδήσεις και οτιδήποτε εμφανίζει ένα έξυπνο ρολόι
4. Προσθέστε συναγερμό εάν τα επίπεδα CO2 είναι πολύ υψηλά
5. Προσθέστε ξυπνητήρι εάν τα επίπεδα TVOC είναι πολύ υψηλά

Σημείωση: Το #4 θα ήταν ένας πραγματικά φοβερός τρόπος για να παραμείνετε ασφαλείς σε κλειστούς χώρους και το #5 ισχύει πολύ για χρήστες 3D εκτυπωτών όπως εγώ!