Particle Sniffer: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

När jag arbetade med de tidigare projekten för PM2.5 -bedömning märkte jag nackdelen med att inte kunna hitta punktkällorna till små partikelföroreningar. De flesta provtagningar som görs av kommunerna och satellitbilder samlar stora källor som inte riktigt berättar på en personlig nivå var detta kommer ifrån och hur man kan eliminera det. Honeywell-enheten har sin egen fläkt och in- och utgångsfönster. Allt jag behövde var ett sätt att kanalisera luftflödet specifikt till dessa områden-och jag hade naturligtvis redan en 3D-utskriven/designad hundnos att sätta på änden så resten var bara för att designa en pistolprovtagningsenhet med avtryckare som skulle låta mig noggrant utforska var mina mördare kom ifrån.

Steg 1: Samla dina material

Jag använde Honeywell HPMA på grund av dess tillförlitlighet och billiga pris. Kombinationen av ESP32 och 8266 laddare/booster -formfaktor används också igen.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Partikelsensor laser pm2.5 sensor för luftkvalitetsdetekteringsmodul Superdammsensor PMS5003 $ 18

2. ESP32 MINI KIT -modul WiFi+Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Uppgraderad baserad ESP8266 Fullt fungerande $ 6 (AliExpress)

3. MH-ET LIVE batteriskydd för ESP32 MINI KIT D1 MINI enkel litiumbatteri laddning och boost $ 1 (AliExpress)

4. 18650 batteri med trådar $ 4

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

6. Robust på/av -brytare i metall med grön LED -ring - 16 mm grön på/av $ 5 (Adafruit)

7. Generisk 3D -skrivare (Ender 3)

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

9. NeoPixel Ring - 12 x 5050 RGB LED med integrerade drivrutiner $ 7,50

Steg 2: Design och 3D -utskrift

Sniffern är utformad så att de inbyggda fläktarna i HoneyWell -sensorn är inriktade och inkapslade i snifferns hus så att näsborrarna i den öppna änden ansluter direkt till ingångsportarna på sensorn och utloppsventilen går genom huset och ut genom flera hål på baksidan. (Jeez låter som en patentansökan ….bad) Det stora handtaget gör att ett batteri med stor kapacitet och resten av elektroniken kan anslutas. Laddningsporten är inriktad längst ner på handtaget. Neopixel -ringbelysningen runt näsan är utformad för att lysa genom fodralet upptill. Bygget görs så att den övre delen av huvudhuset görs i klar PLA och sedan byts till Grey PLA för handtaget och slutligen klar PLA för handtagets bas för att tillåta laddningslampans färg. Utlösarmekanismen är upplagd med ett manöverstift som är tryckt som ett stycke men förhoppningsvis rör sig fritt.

Alla filer görs med standardinställningar på Cura för ender 3. Inga stöd användes för någon av delarna.

Steg 3: Wire It

Kopplingsschemat är i huvudsak detsamma som kabeldragningen för: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ förutom att det inte finns någon servo och att utgången används för datalinjen för Neopixel-ringen. I detta fall styr strömbrytaren endast ström från batteriet till strömförstärkaren/laddaren. 5 -voltsledningen från förstärkaren styrs av gränslägesbrytaren i handtaget som manövreras som en avtryckare. Den ansluter ström från boostern till både sensorn, ESP32 och Neopixels som slår på dem samtidigt. I2C -skärmen stängs av från 3 volt från ESP32. De flesta ledningar måste göras medan handtaget är under konstruktion i nästa avsnitt eftersom du måste mata ledningarna genom en mängd olika öppningar. Se till att du panerar det först!

Steg 4: Bygg det

Neopixelringen limmas först i näshuset och ser till att den ligger platt och inte äventyrar den täta anslutningen till huvudkroppen. Dra de tre ledningarna genom sidoporten på huvudkroppen och ner i handtaget. Neopixlarna ska peka in i det tydliga huvudhuset. Luftsensorn placeras sedan i sitt hus med de små flera ingångsventilerna vända mot näsborröppningarna och fläktkärnan vänd bakåt mot trådutmatningen. Mata ut ledningarna bakifrån och ner i handtagskärnan där de kommer att lödas till ESP32. I2C -skärmen är fäst vid den främre delen och dess utgångstrådar går genom spåröppningen genom handtaget och är anslutna till huvudkortet. Den runda kåpan limmas sedan på plats över skärmen. Allt lim är vanligtvis E6000 även om SuperGlue LocTight också kan användas. Den främre näsborren är också limmad på plats. Gränslägesbrytaren är inkopplad och limmad på plats liksom huvudströmbrytaren. Huvud ESP -kortet sitter i och 18650 -batteriet är installerat. Boostkortet är limmat ordentligt på enhetens bottenplatta och ser till att laddningsporten är noggrant anpassad till öppningen. Limma fast bottenplattan när allt fungerar som det ska. Avtryckaren är limmad över gränslägesbrytarens metallstång på ett sätt som lätt klickar på den i nedåtläget. Var försiktig så att du inte får in lim i gränslägesbrytarmekanismen.

Steg 5: Programmera det

Programvaran använder den seriella porten för att importera informationen från sensorn. Det är en av de problematiska problemen med den här sensorn att den inte använder I2C med bibliotek för att göra den mer bekväm. I stället för en servo som utgång som i cykelsniffern använder detta instrument SSD1306 -utgången via I2C. Neopixel -displayen styrs av Adafruit Neopixel Library i en ganska konventionell ljusdisplay som bara andas 3 olika färgade ljus för nivån PM2,5 i näsborrarna. Om nivån är mindre än 25 blinkar den blå, grön om mellan 25 och 80 och röd om över 80. Dessa förinställda nivåer kan återställas i programmet. De styrs som utdata i ett ärendebesked i ljusningsfunktionen längst ner i programmet. Teckensnitt för skärmens utmatning och skärmstorlekar kan också ändras. Sensorn avläser en gång per sekund.

Steg 6: Använda den

Så mitt i den här karantänen är det lite svårt att få ut mycket och använda den här enheten så jag fastnade när du gjorde YouTube -videor runt huset för att se hur illa det blir inuti. (Normalt skulle jag vara ute och skjuta ner detta i närmaste grannars diesellastbils avgashål eller motvind i kafferostningsanläggningen - ja jag vet att du skruvar med min lungfunktion!) Enheten startar fint inom 4 sekunder efter att du tryckt på avtryckaren. Den får en felaktig hög avläsning och stabiliseras sedan långsamt över 5 sekunder. De flesta läsningar överensstämmer väl med National Sampler cirka en halv mil ner i kvarteret. Den vanliga chocken av brödrostutmatning har jag lagt upp på webben åt dig. Den andra videon gör Granola-ja-det läckte 50 ppm i över en timme efter att ha kommit ut ur ugnen. Näsborrarna tenderar att hålla fast vid den höga doften ett tag så att du kan blåsa ut dem för att ta en ny läsning omedelbart. För två månader sedan var PPM2.5 ett allvarligt problem nu ingen kommer ihåg det. Global uppvärmning-det var så många bekymmer sedan.

Andra pris i 3D -tryckt tävling