Solárny analyzátor častíc: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Nedávno som bol na konferencii vo Fairbanks na Aljaške, kde miestna uhoľná spoločnosť (Usibelli Coal Mine) sponzorovala inovátorov, aby premýšľali o spôsoboch zlepšenia kvality ovzdušia. Zjavne ironické, ale aj skutočne skvelé. Nezdá sa, že by to bol výskum, ktorý by sponzorovali cigaretové spoločnosti, aby sa ukázalo, že ich výrobok je pre vás dobrý, alebo súčasná úroda platených „vedcov“, ktorí popierajú zmenu klímy alebo evolúciu, ale spôsob, ako sa vysporiadať s nešťastnou kombináciou faktorov, ktoré spôsobujú Fairbanks ovzdušie nie je v zime ideálne, keď tepelná inverzia, nízke teploty, autá a domáce kúrenie drevom spôsobia, že počet častíc prekročí limity EPA. Táto guláš neprospieva vášmu zdraviu-najlepšie začať, ak vás to zaujíma, je Wikipedia:

Ak sa v článku pozriete úplne nadol, môžete vidieť mapu USA a oblastí, ktoré prekračujú limity EPA a ktoré zahrnujú malú časť Aljašky-Fairbanks. Toto nemusí byť jediné miesto, kde by mohol byť v zime zlý vzduch-Severný svah, kde výroba ropy a zemného plynu zahŕňa spaľovanie veľkého množstva uhľovodíkov, je pod drobnohľadom. Je zvláštne myslieť na tieto malé nedotknuté dediny v arktike trpiace vzduchom, ktoré sa častejšie vyskytujú v mestskej Číne. Ale čo s tým robiť? Jednou z inovatívnych myšlienok je získať viac ľudí, ktorí sa zaujímajú o problém, ktorý táto miestna uhoľná spoločnosť robí. Môj projekt spočíva v tom, aby boli tieto monitorovacie zariadenia príjemnejšie pre domáce použitie-lacné, solárne napájanie, výstupná aplikácia pre váš telefón a jednoduché pre oči.

Krok 1: Zhromaždite svoje zásoby

1. Najviditeľnejšou možnosťou je veľká škrupina na fotografii! Našťastie sú k dispozícii v mnohých obchodoch s vybavením pre domácnosť alebo na internete za menej ako 20 dolárov. (Alebo si ich vytlačte … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Má úžasný tvar na zachytávanie vetra a uzatváranie fungovania vzorkovača častíc a počítača a ochranu konštrukcie prepojenej s chybou pred dažďom, snehom a čímkoľvek.

2 solárne články-ALLPOWERS 2,5W 5V/500mAh Mini zapuzdrené solárne články epoxidové 8,00 dolárov

3. Nabíjací modul TP4056 s ochranou batérie 18650 BMS 5V Micro USB 1A -takmer 0 dolárov

4. Perie Adafruit ESP32-19 dolárov

5. Generická batéria 18650 Lipo 3 doláre

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA od 1,8V+ táto vec je skvelá, pretože má aktivačný kolík, ktorý potrebujete 10 dolárov

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-brilantné malé časovacie zariadenie 6,00 dolárov

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Laserový snímač častíc laserový pm2.5 Modul senzora detekcie kvality vzduchu Super prachový senzor PMS5003 18 dolárov

Krok 2: Pripojte ho

Zapojenie je veľmi jednoduché. Fritzingov diagram obsahuje všetky podrobnosti. Jednotka Honeywell má veľa káblov vychádzajúcich zo zadného konektora, ale tento informačný list by vám mal pomôcť, ak potrebujete ďalšie podrobnosti:

Jedná sa o pripojenie UART k ESP32, ktoré má dva sériové porty, a malo by byť pripojené k pinom RX a TX na vývojovej doske. Napájanie musí pochádzať z posilňovacej jednotky, ktorá sníma napätie batérie lipo až 5 V. Logika na výstupe senzora je 3 volty, takže si s ním nemusíte lámať hlavu. Nádherná malá časovacia jednotka od spoločnosti Adafruit (nedostávam peniaze od žiadneho výrobcu …) TPL5111 používa aktivačné kolíky na jednotke Boost a na doske ESP32 na zapnutie jednotky každé dve hodiny. Toto je nastaviteľné malým variabilným odporom na doske od každej sekundy do dvoch hodín. Môžete to tiež nahradiť pevným odporom-tabuľku nájdete na webovej stránke Adafruit. TPL má zvláštnosť, ktorá vyžaduje, aby ste sa depowerovali vždy, keď zmeníte toto ohmové čítanie načasovania, aby ste získali nové načasovanie. Zapojenie vyžaduje neustály prísun energie do tohto časovača. Solárnu energiu a nabíjanie batérie vykonáva TP 4056, stačí pripojiť solárny článok k vstupnej strane. Posuvný prepínač medzi batériou a vstupom TP je tiež vhodný na úplné vypnutie jednotky.

Krok 3: Postavte to

Skutočne jednoduchá konštrukcia na tento výlet. Škrupina tvorí prípad celej jednotky-vodotesná a dobrá stanica na zhromažďovanie vzduchu! Uistite sa, že všetky drôty lepíte za tepla na ich upevňovacie body na rôznych doskách, aby sa s nimi ťažšie manipulovalo. Jednotka Honeywell bola na vnútornú stranu škrupiny pripevnená serióznou obojstrannou páskou na vonkajšej úrovni-inak bol zvyšok hromady len odhodený do puzdra škrupiny, kde ju držala gravitácia. Vešiak je na zadnej strane prilepený silikónom alebo lepidlom značky Goop. Solárny panel je pripevnený k prednej časti článku pomocou go-pro klipu, ktorý je príjemný, takže môžete prispôsobiť uhol slnku, keď visí. Solárny panel bol na držiak prilepený Goopom.

Krok 4: Naprogramujte si to

Tu je úložisko softvéru:

Pre túto jednotku Honeywell existuje knižnica a zdá sa, že po pripojení k počítaču funguje dobre, ale akonáhle bol na ovládanie batérie, zlyhal. Program teda rozloží komunikáciu UART, aby získal údaje a skontroloval ich súčet. Na získanie údajov z jednotky a do telefónu sú potrebné služby aplikácie Blynk. Ak ste Blynk ešte nepoužili, je to mŕtvy jednoduchý systém IOT, ktorý vyžaduje minimálne programovanie a funguje navždy bez problémov. Bez problémov som niekoľko rokov používal niekoľko systémov IOT Blynk na telefónoch zdatných ľudí bez technickej znalosti. Systém vyžaduje, aby ste si stiahli aplikáciu Blynk a založili si účet-zatiaľ všetko zadarmo. V telefóne musíte nastaviť nový program, ktorý sa vás opýta, aký systém používate (ESP 32), a dodá vám kľúč, ktorý si môžete pri nastavovaní kódu poslať e -mailom. Potom musíte vytvoriť super graf, ktorý bude brať tri vstupy z virtuálnych pinov Úroveň batérie V4, V5 PM 2,5 a V6 PM10. Na webe Blynk je veľa návodov, ktoré vám to môžu priblížiť, ale je to veľmi jednoduché. Ďalšími zmenami v programe je vloženie názvu vašej wifi siete a hesla. Softvér najskôr zapne vzorkovač a počká desať sekúnd na údaje o časticiach, a ak je v poriadku, odošle ich na server Blynk, ktorý ich potom odošle do vášho telefónu. Kód DONEPIN zvyšuje úroveň špendlíka na TPL5111, aby všetko prešlo do režimu spánku pomocou časovača povolenia. Napätie batérie sa odoberá z kolíka A13.

Krok 5: Použitie

Zaveste toto zariadenie na slnko, ktoré je dostatočne blízko, aby zachytilo váš signál Wi -Fi a komunikovalo so serverom Blynk. Existuje prekvapivo veľa vecí, ktoré spôsobujú malé častice. Prípitok! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Kto to vedel? Myslím, že najnovšie výskumy predpokladajú, že sa častice toastu dostanú do vášho mozgu a spôsobia depresiu.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Kúzlo štatistiky umožňuje publikovanie mnohých korelácií, ale príčinná súvislosť je trochu ťažšie dokázateľná. Toto úhľadné zariadenie vám prinajmenšom umožní sledovať tanec častíc vo vašom živote, o ktorý ste si nikdy predtým nerobili starosti. Nabíjanie solárnej batérie vyžaduje dobré stabilné slnečné žiarenie, ktoré by tiež malo pomôcť vašej depresii.