Solar Particle Analyzer: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Jag var nyligen på en konferens i Fairbanks, Alaska där ett lokalt kolföretag (Usibelli Coal Mine) sponsrade innovatörer för att tänka på sätt att förbättra luftkvaliteten. Uppenbarligen ironiskt men också riktigt bra. Det verkade inte vara forskningen som cigarettföretag sponsrade för att visa att deras produkt var bra för dig eller nuvarande skörd av betalda "forskare" som förnekar klimatförändringar eller utveckling, utan ett sätt att hantera en olycklig kombination av faktorer som gör Fairbanks luftar mindre än idealiskt på vintern när termisk inversion, kalla temperaturer, bilar och uppvärmning av hus med trä får partiklarna att gå över EPA -gränserna. Denna gryta är inte bra för din hälsa-det bästa stället att börja om du är intresserad av detta är Wikipedia:

Om du tittar långt ner i artikeln kan du se kartan över USA och områden som överskrider EPA-gränser som inkluderar en liten del av Alaska-Fairbanks. Detta är kanske inte det enda stället där luften på vintern kan vara dålig-Nordsluttningen där olje- och gasproduktion innebär att mycket kolväten bränns har granskats. Det är konstigt att tänka på dessa små orörda byar i arktis som lider av luft som mer vanligt förekommer i urbana Kina. Men vad ska man göra åt det? En innovativ idé är att få fler att intressera sig för det problem som detta lokala kolföretag gör. Mitt projekt går ut på att göra dessa övervakningsenheter mer smakliga för hemmabruk-billiga, soldrivna, en app på din telefon för utmatning och lätt för ögonen.

Steg 1: Samla dina tillbehör

1. Det mest uppenbara få är det stora skalet på fotot! Som tur är finns de i många heminredningsbutiker eller på webben för mindre än $ 20. (Eller skriv ut den … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Den har en underbar form för att samla vind och stänga in partikelprovtagarens och datorns funktion och skydda den bug-trådade konstruktionen från regn, snö och vad som helst.

2 solceller-ALLPOWERS 2,5W 5V/500mAh mini inkapslad solcell Epoxi $ 8,00

3. TP4056 laddningsmodul med batteriskydd 18650 BMS 5V Micro USB 1A -nästan $ 0

4. Adafruit ESP32 fjäder-$ 19

5. Generiskt 18650 Lipo -batteri $ 3

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA från 1.8V+ det här är bra eftersom det har en aktiveringsstift som du behöver $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-lysande liten tidsenhet $ 6,00

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

Steg 2: Wire It

Ledningarna är mycket okomplicerade. Fritzing -diagrammet har alla detaljer. Honeywell-enheten har många ledningar som kommer från den bakre kontakten, men det här informationsbladet kan hjälpa dig om du behöver mer information:

Det är en UART -anslutning till ESP32 som har två seriella portar och bör anslutas till RX- och TX -stiften på utvecklingskortet. Strömmen måste komma från boost -enheten som tar lipobatteriets spänning upp till 5V för sensorn. Logiken på sensorutgången är 3 volt så du slipper krångla till det. Den underbara lilla tidningsenheten från Adafruit (jag får inga pengar från någon tillverkare …) TPL5111 använder aktiveringsnålarna på både Boost -enheten och ESP32 -kortet för att slå på enheten varannan timme. Detta är justerbart med ett litet variabelt motstånd på brädet från varje sekund upp till två timmar. Du kan också ersätta detta med ett fast motstånd-du hittar diagrammet på Adafruit-webbplatsen. TPL har en egendom i det som kräver att du hämtar när du ändrar denna Ohm -läsning för tidpunkten för att få den nya timingen. Kablarna kräver konstant strömförsörjning till denna timer. Solenergin och batteriladdningen görs av TP 4056, anslut bara solcellen till ingångssidan. En skjutströmbrytare är också trevlig mellan batteriet och TP -ingången för att stänga av enheten helt.

Steg 3: Bygg det

Verkligen enkel konstruktion för denna utflykt. Skalet bildar hela enheten-vattentät och en bra luftuppsamlingsstation! Var noga med att limma alla trådar till deras fästpunkter på de olika brädorna för att göra dem tuffare att hantera. Honeywell-enheten fästes på insidan av skalet med seriös dubbelhäftande tejp utomhus-annars kastades resten av högen bara in i skalhöljet där tyngdkraften höll det. En hängare fästs på baksidan med antingen kisel eller Goop -lim. Solpanelen kläms fast på framsidan av cellen med ett go-pro klippfäste vilket är trevligt så att du kan justera vinkeln mot solen när den hänger. Solpanelen limmades med Goop på fästet.

Steg 4: Programmera det

Här är förvaret för programvaran:

Det finns ett bibliotek för denna Honeywell -enhet och det verkade fungera bra när den var ansluten till datorn men så snart den var på batterikontroll misslyckades den. Så programmet tar bara isär UART -kommunikationen för att få data och summa kontrollera det. För att få ut data från enheten och till din telefon krävs tjänster från Blynk -appen. Om du inte har använt Blynk tidigare är det ett enkelt IOT -system som kräver minimal programmering och fungerar för alltid utan problem. Jag har haft flera Blynk IOT -system igång i flera år på icke -tekniska kunniga telefoner utan problem. Systemet kräver att du laddar ner Blynk-appen och skapar ett konto-helt gratis hittills. Du måste konfigurera ett nytt program på din telefon som frågar vilket system du använder (ESP 32) och förser dig med en nyckel som du kan skicka till dig själv när du ställer in koden. Du måste sedan skapa ett superdiagram som tar tre ingångar från virtuella stift V4 Batterinivå, V5 PM 2.5 och V6 PM10. Det finns många självstudier på Blynk -webbplatsen som kan prata dig igenom det men det är väldigt enkelt. De andra ändringarna i programmet är att infoga namnet på ditt wifi -nätverk och lösenordet. Programvaran startar först samplaren och väntar tio sekunder på partikeldata och om den är ok skickar den vidare till Blynk -servern som sedan skickar den till din telefon. DONEPIN -koden höjer nivån på stiftet på TPL5111 för att få allt att somna med aktiveringstimern. Batterispänningen tas bort från A13 -stiftet.

Steg 5: Använda den

Häng den här enheten där solen skiner och nära nog att den tar upp din wifi -signal för att kommunicera med Blynk -servern. Det finns överraskande många saker som orsakar små partiklar. Rostat bröd! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Vem visste? Jag antar att den senaste forskningen visar att toastpartiklar kommer in i din hjärna och orsakar depression.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Tja, statistikens magi möjliggör publicering av många korrelationer men orsakssamband är lite svårare att bevisa. Denna snygga enhet kommer åtminstone att göra det möjligt för dig att följa dansen av partiklar i ditt liv som du aldrig oroat dig för tidigare. Laddningen av solbatteriet behöver en bra och stabil solförsörjning, vilket också bör hjälpa din depression.