Analitzador de partícules solars: 5 passos (amb imatges)

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

Fa poc vaig estar en una conferència a Fairbanks, Alaska, on una empresa local de carbó (Usibelli Coal Mine) patrocinava els innovadors per pensar maneres de millorar la qualitat de l'aire. Viouslybviament irònic però també realment fantàstic. No semblava ser la investigació que les empreses de cigarretes van patrocinar per demostrar que el seu producte era bo per a vosaltres ni el cultiu actual de "científics" remunerats que neguen el canvi climàtic o l'evolució, sinó una manera de tractar una desafortunada combinació de factors que fa que Els Fairbanks tenen un aire inferior a l’ideal a l’hivern, quan la inversió tèrmica, les temperatures fredes, els cotxes i la calefacció de la llar amb fusta fan que el recompte de partícules superi els límits de l’EPA. Aquest guisat no és bo per a la vostra salut; el millor lloc per començar si us interessa és Wikipedia:

Si mireu molt avall a l’article, podeu veure el mapa dels Estats Units i les zones que superen els límits de l’EPA, que inclouen una petita part d’Alaska: Fairbanks. Pot ser que aquest no sigui l’únic lloc on l’aire a l’hivern podria ser dolent: el vessant nord, on la producció de petroli i gas implica la crema de molts hidrocarburs, ha estat objecte d’estudi. És estrany pensar en aquests petits pobles immaculats de l’Àrtic que pateixen d’aire més freqüentment a la Xina urbana. Però, què fer-hi? Una idea innovadora és aconseguir que més persones s’interessin pel problema que fa aquesta empresa local de carbó. El meu projecte consisteix a fer que aquests dispositius de monitorització siguin més agradables per a l’ús domèstic: econòmic, amb energia solar, una aplicació al telèfon per a la sortida i fàcil de visualitzar.

Pas 1: reuniu els vostres subministraments

1. El més evident és que aquesta petxina gran de la foto! Afortunadament, estan disponibles a moltes botigues de mobiliari per a la llar o al web per menys de 20 dòlars (o imprimeix-ho … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) forma per recollir el vent i tancar el funcionament del mostreig de partícules i de l'ordinador i protegir la construcció amb cable d'errors de la pluja, la neu i qualsevol altra cosa.

2 cèl·lules solars - ALLPOWERS 2,5W 5V / 500mAh Mini cèl·lula solar epoxi encapsulada de 8,00 $

3. Mòdul de càrrega TP4056 amb protecció de bateria 18650 BMS 5V Micro USB 1A - prop de 0 $

4. Adafruit ESP32 Feather: 19 dòlars

5. Bateria Lipo 18650 genèrica 3 $

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA des d’1,8V +, això és fantàstic perquè té un pin d’activació que necessiteu $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout: petit dispositiu de cronometratge brillant de 6,00 $

8. 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

Pas 2: connecteu-lo

El cablejat és molt senzill. El diagrama de Fritzing conté tots els detalls. La unitat Honeywell té molts cables que surten del connector posterior, però aquest full d'informació us ajudarà si necessiteu més detalls:

Es tracta d’una connexió UART a l’ESP32 que té dos ports sèrie i que s’hauria de connectar als pins RX i TX de la placa de desenvolupament. L’alimentació ha de provenir de la unitat d’alimentació que porta la tensió de la bateria lipo fins a 5 V per al sensor. La lògica de la sortida del sensor és de 3 volts, de manera que no us heu d'embolicar. La meravellosa unitat de cronometratge d’Adafruit (no obtinc diners de cap fabricant …) el TPL5111 utilitza els pins d’activació de la unitat Boost i de la placa ESP32 per encendre la unitat cada dues hores. Es pot ajustar amb una petita resistència variable a la placa de cada segon fins a dues hores. També podeu substituir-lo per una resistència fixa: podeu trobar el gràfic al lloc web d'Adafruit. El TPL té una peculiaritat que requereix que desaproveixi cada vegada que canvieu aquesta lectura d’Ohm per obtenir el moment per obtenir el nou temps. El cablejat requereix un subministrament constant d'energia a aquest temporitzador. La càrrega solar i la càrrega de la bateria es realitzen mitjançant el TP 4056, només cal connectar la cèl·lula solar al costat d’entrada. Un interruptor corredís també és agradable entre la bateria i l’entrada TP per apagar completament la unitat.

Pas 3: construïu-lo

Construcció realment senzilla per a aquesta sortida. La carcassa forma el cas de tota la unitat: impermeable i una bona estació de recollida d’aire. Assegureu-vos que enganxeu en calent tots els cables als seus punts de fixació de les diverses taules per fer-los més difícils de manejar. La unitat Honeywell es va fixar a l'interior de la carcassa amb cinta de doble cara seriosa a nivell exterior; en cas contrari, la resta de la pila només es va llançar a la carcassa de la carcassa on la gravetat la sostenia. Un suport del penjador està enganxat a la part posterior amb adhesiu de silicona o de la marca Goop. El panell solar es talla a la part davantera de la cel·la amb un muntatge de clip go-pro que és agradable perquè pugueu ajustar l’angle al sol quan estigui penjat. El panell solar es va enganxar amb Goop a la muntura.

Pas 4: programeu-lo

Aquí teniu el dipòsit del programari:

Hi ha una biblioteca per a aquesta unitat Honeywell i semblava que funcionava bé quan es connectava a l'ordinador, però tan aviat com estava en control de bateria, va fallar. Per tant, el programa només desmunta la comunicació UART per obtenir les dades i comprovar-ne la suma. Per treure les dades de la unitat i al vostre telèfon, cal els serveis de l’aplicació Blynk. Si no heu utilitzat Blynk abans, és un sistema IOT simple i senzill que requereix una programació mínima i funciona per sempre sense problemes. Fa anys que tinc diversos sistemes IOT de Blynk funcionant en telèfons no intel·ligents, sense problemes. El sistema requereix que descarregueu l’aplicació Blynk i configureu un compte, fins ara gratuït. Heu de configurar un nou programa al telèfon que us pregunti quin sistema esteu utilitzant (ESP 32) i us proporciona una clau que us podeu enviar per correu electrònic quan configureu el codi. A continuació, haureu de configurar un super gràfic que prengui tres entrades dels pins virtuals V4 Nivell de bateria, V5 PM 2.5 i V6 PM10. Al lloc de Blynk hi ha molts tutorials que us poden parlar però és molt senzill. Els altres canvis del programa són inserir el nom de la vostra xarxa wifi i la contrasenya. El programari primer activa el mostreig i espera deu segons per obtenir les dades de les partícules i, si està bé, les envia al servidor Blynk, que les envia al vostre telèfon. El codi DONEPIN augmenta el nivell del passador del TPL5111 per fer que tot vagi a dormir amb el temporitzador d’activació. La tensió de la bateria es treu del pin A13.

Pas 5: utilitzar-lo

Pengeu aquest dispositiu on el sol brilla i prou a prop com per captar el vostre senyal wifi per comunicar-vos amb el servidor de Blynk. Hi ha un nombre sorprenent de coses que provoquen partícules petites. Torrades! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Qui ho sabia? Suposo que la investigació més recent planteja que les partícules torrades entren al cervell i causen depressió.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Doncs la màgia de les estadístiques permet publicar moltes correlacions, però la causalitat és una mica més difícil de demostrar. Aquest bonic dispositiu, com a mínim, us permetrà seguir el ball de partícules de la vostra vida que mai no us preocupava. La càrrega de la bateria solar necessita un bon subministrament solar constant que també hauria d’ajudar a la depressió.