Sniffer de partícules: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Mentre treballava amb els projectes anteriors sobre l’avaluació de PM2.5, vaig notar l’inconvenient de no poder localitzar les fonts puntuals de contaminació per partícules petites. La majoria de mostreigs realitzats pels municipis i les imatges de satèl·lit recopilen fonts àmplies que realment no us indiquen a nivell personal d’on prové i com eliminar-lo. El dispositiu Honeywell té les seves pròpies finestres d’entrada i sortida i només necessitava una manera de canalitzar el flux d’aire específicament a aquestes zones, i per descomptat, ja tenia un nas de gos imprès / dissenyat en 3D per posar al final, de manera que la resta era només per dissenyar una unitat de mostreig d'armes amb gallet que em permetés explorar detingudament d'on provenien els meus assassins.

Pas 1: reuniu els vostres materials

Vaig fer servir el HMA Honeywell HPMA per la seva fiabilitat i el seu preu econòmic. El combinat de l’ESP32 i el factor de forma carregador / reforç 8266 també s’utilitza de nou.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Làser sensor de partícules PM2.5 mòdul sensor de detecció de qualitat de l’aire Super sensor de pols PMS5003 $ 18

2. Mòdul ESP32 MINI KIT WiFi + Tauler de desenvolupament d'Internet Bluetooth D1 MINI Actualitzat basat en ESP8266 Totalment funcional $ 6 (AliExpress)

3. Escut de la bateria MH-ET LIVE per ESP32 MINI KIT D1 MINI bateria de liti simple carregant i augmentant $ 1 (AliExpress)

4. 18650 Bateria amb cables $ 4

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

6. Interruptor resistent d'encès / apagat de metall amb anell LED verd - 16 mm encès / apagat verd 5 $ (Adafruit)

7. Impressora 3D genèrica (Ender 3)

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

9. Anell NeoPixel: LED RGB 12 x 5050 amb controladors integrats 7,50 $

Pas 2: disseny i impressió 3D

El sniffer està dissenyat de manera que els ventiladors incorporats al sensor HoneyWell estiguin alineats i encapsulats dins de la carcassa del sniffer de manera que les fosses nasals de l’extrem obert es connectin directament amb els ports d’entrada del sensor i la sortida de sortida travessi la carcassa i a través de múltiples forats al capot posterior. (Jeez sembla una sol·licitud de patent … dolent) La maneta substancial permet connectar una bateria de gran capacitat i la resta d’electrònics. El port de càrrega està alineat a la part inferior de la carcassa del mànec. La il·luminació de l’anell Neopixel al voltant del nas està dissenyada per brillar a través de la caixa de la part superior. La construcció es fa de manera que la part superior de la carcassa principal es faci en PLA transparent i després es canvia a Gray PLA per a la nansa i, finalment, PLA neta per a la base de la nansa per permetre veure el color de les llums de càrrega. El mecanisme de desencadenament es disposa amb una frontissa de passador que s’imprimeix d’una sola peça però, amb sort, es mou lliurement.

Tots els fitxers es fan amb la configuració estàndard de Cura per a l'ender 3. No es van utilitzar suports per a cap de les parts.

Pas 3: connecteu-lo

El diagrama de cablejat és essencialment el mateix que el cablejat de: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/, tret que no hi hagi servo i que la sortida s’utilitzi per a la línia de dades de l’anell Neopixel. En aquest cas, el botó d’engegada controla l’alimentació de la bateria fins al carregador / amplificador. La línia de 5 volts del reforçador està controlada per l'interruptor de límit del mànec que funciona com un gallet. Connecta l’alimentació del booster al sensor, ESP32 i Neopixels que els encenen simultàniament. La pantalla I2C s’apaga dels 3 volts de l’ESP32. La major part del cablejat s’ha de fer mentre el mànec està en construcció a la secció següent, ja que heu d’alimentar els cables a través de diverses obertures. Assegureu-vos de fer-ho primer.

Pas 4: construïu-lo

L’anell Neopixel s’enganxa primer a la carcassa del nas, assegurant-se que quedi pla i que no comprometi la seva connexió estanca amb el cos principal. Encaminar els tres cables pel port lateral del cos principal i cap avall cap a la nansa. Els Neopíxels haurien d’apuntar-se cap a la carcassa clara principal. A continuació, el sensor d'aire es col·loca a la seva carcassa amb les petites obertures d'entrada múltiples orientades cap a les obertures de la fossa nasal i el nucli del ventilador cap enrere cap a l'alimentació de sortida del cable. Introduïu els cables per la part posterior i cap avall cap al nucli del mànec on es soldaran a l’ESP32. La pantalla I2C està connectada a la secció frontal i els seus cables de sortida passen per la ranura que s’obre a través del mànec i es connecten a la placa principal. A continuació, el capó rodó s’enganxa al seu lloc sobre la pantalla. Tota la cola sol ser E6000, tot i que també es pot utilitzar superGlue LocTight. El con del nas de la fossa nasal frontal també està enganxat al seu lloc. L'interruptor de límit està connectat i enganxat a la seva posició, així com l'interruptor principal d'encesa / apagada. La placa principal ESP està instal·lada i la bateria 18650 està instal·lada. El tauler de reforç s’enganxa de forma segura a la placa base de la unitat, assegurant-se que el port de càrrega estigui alineat acuradament amb l’obertura. Enganxeu la placa base quan tot funcioni correctament. L'interruptor del gatet està enganxat sobre la barra metàl·lica del interruptor de límit de manera que es faci clic fàcilment a la posició cap avall. Tingueu cura de no ficar cola al mecanisme de commutació de límit.

Pas 5: programeu-lo

El programari utilitza el port sèrie per importar la informació del sensor. És un dels problemes problemàtics d’aquest sensor que no utilitza I2C amb les biblioteques per fer-lo més convenient. En lloc d'un servo com a sortida com en el sniffer de la bicicleta, aquest instrument utilitza la sortida SSD1306 a través d'I2C. La pantalla Neopixel està controlada per la Biblioteca Neopixel Adafruit en una pantalla de llum força convencional que només respira 3 llums de colors diferents per al nivell de PM2,5 a les fosses nasals. Si el nivell és inferior a 25, parpelleja en blau, verd si es troba entre 25 i 80 i vermell si supera els 80. Aquests nivells predefinits es poden restablir al programa. Es controlen com a sortida en una sentència de cas a la funció d’il·luminació de la part inferior del programa. També es poden canviar els tipus de lletra per a la sortida de la pantalla i les mides de pantalla. El sensor realitza una lectura un cop per segon.

Pas 6: utilitzar-lo

Per tant, estar enmig d’aquesta quarantena és una mica difícil sortir molt i fer servir aquest dispositiu, de manera que em vaig quedar atrapat fent vídeos de YouTube per tota la casa per veure el mal que entra. (Normalment sortiria fora del forat d’escapament del camió dièsel dels veïns més propers o del vent de la planta de torrat de cafè, sí, sé que heu cargolat amb la funció pulmonar!) El dispositiu arrenca molt bé als 4 segons d’haver premut el gallet. Aconsegueix una lectura alta errònia i després s'estabilitza lentament durant 5 segons. La majoria de les lectures corresponen bé amb el National Sampler, aproximadament a una milla i mitja més avall. El xoc habitual de la sortida de torradores que he publicat al web per a vosaltres. L'altre vídeo està fent que la Granola, sí, va filtrar 50 ppm durant més d'una hora després de sortir del forn. Les fosses nasals tendeixen a aguantar l’olor d’alt nivell durant un temps, de manera que és possible que les bufeu per fer una altra lectura immediatament. Fa dos mesos PPM2.5 era una preocupació seriosa, ara ningú no se’n recorda. L’escalfament global: fa moltes preocupacions.

Accèssit al concurs d’impressions en 3D