Mesureu la qualitat de l’aire: 17 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Qualitat de l'aire i partícules fines: Les partícules en suspensió (denominades "PM" per a "Partícules") són generalment les partícules sòlides fines transportades per l'aire (Wikipedia). Les partícules fines penetren profundament als pulmons. Poden causar inflamació i empitjorar la salut de les persones amb malalties del cor i dels pulmons.

El dispositiu mesura la taxa de presència de partícules PM10 i PM2.5

El terme "PM10" fa referència a partícules el diàmetre de les quals és inferior a 10 micròmetres. El terme "PM2,5" fa referència a partícules el diàmetre de les quals és inferior a 2,5 micròmetres.

El sensor:

Aquest sensor es basa en un làser SDS011 PM2.5 / PM10 per mesurar amb precisió i fiabilitat la qualitat de l’aire. Aquest làser fiable, ràpid i precís mesura el contingut de partícules a l’aire entre 0,3 i 10 μm.

Restriccions del projecte:

Dispositiu Wifi connectat

Rendiment de Wifi perquè està lluny de la base de Wifi

Només s'ha d'activar dues vegades per hora (limitació del consum d'energia i limitació de Wifi)

Entorn impermeable

Superviseu el nivell de càrrega de la bateria

Subministraments

Pas 1: components necessaris

• Wemos D1 mini pro
• Sensor SDS011
• Relé Reed Celduc D31A3110 (o equivalent PRME 15005, Edr0201 a0500, SIP1A05)
• Dues resistències: 470K, 100K
• Suport de bateria Wemos ESP32
• Bateria 18650 2500 mAh
• Caixa elèctrica ~ 158x90x60mm (6,2x3,5x2,3in)
• Dos tubs en angle més un tub d'ajust (diàmetre ~ 16 mm)
• Tub flexible de PVC (diàmetre ~ 12 mm)
• Cola de PVC
• Panell solar 5V 5W

• Maquinari divers: terminal de connexió, placa de circuit imprès, interruptor, 2 cargols, mànec pla d'alumini ~ 12 mm (0,47 in), suport de relé

Programari:

• Programari incrustat Espeasy Mega (versió 20190619)
• Centralització de mesures al servidor Domoticz

Pas 2: electrònica i principi de funcionament:

El sensor de partícules està programat (des de fàbrica) per subministrar en un bus I2C, després d’uns quinze segons d’operació, els valors mesurats corresponents a PM10 i PM2.5. Aquest sensor està controlat per un controlador tipus ESP8266 equipat amb mega programari ESPEasy (Versió 20190626). El programari ha de ser intermitent prèviament al controlador.

ESPEasy inclou un connector capaç d'interfaccionar el sensor SDS011 i recopilar els valors mesurats. Per tant, no hi haurà programació (o molt poca cosa) a fer, sinó només la configuració.

Parteix del principi d’una mesura cada 30 minuts. Mentrestant, el sistema haurà d’entrar en mode de repòs per limitar el consum d’energia. L'ESP8266 té una configuració de son nativa. Pel sensor, que també inclou un dispositiu per dormir, optarem per un relé pilot Reed. Aquest relé s’alimentarà de l’ESP8266 quan es desperti (port D1 de l’ESP8266). Així, el consum d'energia del sistema serà mínim en mode de suspensió (de l'ordre de 20μA). L'ús d'un relé Reed té l'avantatge de ser controlat directament per l'ESP8266 (consumeix 10 mA sobre els 12 mA màxims recomanats per port).

Per controlar la tensió d'alimentació del sistema, un divisor de tensió (resistències 100kO-470kO) subministrarà una tensió entre 0 i 1V (0 per 0V i 1 per 5V) al port A0 de l'ESP8266. Aquest port accepta una tensió màxima d'1V. L'ESP8266 compta amb un convertidor analògic / digital que proporciona el valor de lectura (de l'1 al 1024). Aquest valor serà retransformat per l’ESP8266 en tensió de 0 a 5V abans de ser transmès a Domoticz.

Pas 3: Configuració correcta: principal

Pas 4: Espeasy Setings: Controler (domoticz)

Pas 5: Configuració adequada: tasca (control de tensió)

Pas 6: Configuració correcta: tasca (SDS011)

Pas 7: Configuració adequada: regla

A SDS011 # PM10 feu

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

gpio, 5, 1

timerSet, 1, 5

endon

Al sistema # Wake do

gpio, 5, 0

endon

A les regles # Temporitzador = 1 fer

profunditat, 1800

endon

Pas 8: Configuració de Domoticz: controlador (maniquí)

Pas 9: Configuració de Domoticz: Dispositius adjunts

Pas 10: muntatge del sensor a la caixa

Pas 11: Tauler de circuits

Pas 12: Assemblea final

Pas 13: el sensor operacional

La vareta metàl·lica es fixa a la carcassa i es corba de manera que es pugui enganxar fàcilment (balcó). El panell solar es fixa mitjançant un muntatge que permet una rotació en dos eixos.

Pas 14: Resultat de les mesures a Domoticz (tres dispositius)

Pas 15: Resultat de les mesures a Domoticz (PM2.5)

Pas 16: Resultat de les mesures a Domoticz (PM10)

Pas 17: Conclusió:

Aquest muntatge no representa cap dificultat especial per a persones amb coneixements sobre el programari Domoticz i ESPEasy, sinó que pot mesurar eficaçment la presència de partícules fines a prop de casa vostra. Gràcies al panell solar serà possible augmentar la freqüència de les mesures si cal. Aquest muntatge es pot completar amb sondes per mesurar temperatura, humitat, pressió, CO2, etc.

Aquest projecte també és visible al meu lloc (multilingüe):