Sensor de qualitat de l'aire DIY + estoig imprès en 3D: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquesta guia conté tota la informació que necessiteu per crear un sensor de butxaca molt capaç.

Pas 1: Configuració dels requisits

Per treure el màxim profit del nostre sensor de qualitat de l’aire de bricolatge, necessitem que sigui:

• Mida de butxaca
• Funciona amb bateria
• Tingueu inclòs un circuit de càrrega
• Connectat a USB
• Connectat a WiFi i Bluetooth
• Es pot llegir amb una pantalla OLED inclosa
• Menys de 100 dòlars

Volem que el nostre sensor de butxaca pugui mesurar:

• Temperatura
• Pressió
• Humitat
• Nivells de CO2 que afecten la funció cerebral
• Nivells de TVOC (qualitat de l’aire) per ajudar-vos a mantenir la seguretat al voltant d’una impressora 3D

Pas 2: recollida dels materials

Per a aquest projecte, necessitareu diversos components. El cost total és de 82,57 dòlars en el moment d’escriure

• 1 x Thing Plus - ESP32 WROOM (https://www.sparkfun.com/products/14689)
• 1 x bateria de ions de liti - 2Ah (https://www.sparkfun.com/products/13855)
• 1 x Micro OLED Breakout (https://www.sparkfun.com/products/14532)
• 1 x Desglossament combinat ambiental: CCS811 / BME280 (https://www.sparkfun.com/products/14348)
• 1 x separadors de plàstic 4-40; 3/8 "(https://www.sparkfun.com/products/10461)
• 1 x cargol - Phillips Head 4-40; 1/4 "(https://www.sparkfun.com/products/10453)
• 2 x cables Qwiic - 50 mm (https://www.sparkfun.com/products/14426)

També necessitareu:

• Com a impressora 3D, he utilitzat la impressora 3D MonoPrice Mini Delta (https://www.monoprice.com/product?p_id=21666)
• Filament d’impressora 3D, he utilitzat PLA
• Un tornavís de capçal de Philips
• Feu ferralla de plàstic per a la placa frontal transparent
• Cargols més grans per fixar la placa frontal transparent

Pas 3: Impressió 3D del recinte

Normalment, haureu de dissenyar el vostre propi recinte imprès en 3D. Per sort, he publicat els fitxers d’impressió 3D a Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:3545884. En total, van caldre 4 iteracions per arribar al disseny final.

He utilitzat la configuració següent per imprimir el disseny:

• Alçada de la capa de 0,2 mm
• 20% d’ompliment
• Sense capa d'adherència del llit

Pas 4: Muntatge

Primer, fixeu els separadors als 6 petits forats de muntatge del recinte.

En segon lloc, introduïu la bateria entre els separadors. S'ajustarà sota les plaques de circuit.

En tercer lloc, cargoleu l'electrònica. Si s’utilitzaven els separadors adequats, el port USB s’hauria d’alinear perfectament amb el forat del recinte.

En quart lloc, connecteu l’electrònica. Després d’endollar la bateria al microcontrolador, utilitzeu els cables QWIIC per connectar el sensor i la pantalla en sèrie.

Finalment, talleu una petita làmina de ferralla per a la placa frontal transparent. Feu forats perquè coincideixin amb els dos forats de muntatge més grans del recinte i, a continuació, fixeu-lo amb perns més llargs.

Pas 5: programació

En lloc de programar des de zero, us suggereixo que baixeu el meu codi des del dipòsit enllaçat a continuació.

Dipòsit:

Actualment, el codi:

• Llegeix les dades de cada sensor
• Calcula una taxa de canvi
• Mostra les dades a la pantalla OLED
• Es connecta a WiFi i mostra dades en una pàgina web generada (a l'adreça IP que es mostra a la pantalla)

Per programar el microcontrolador, haureu de:

1. Descarregueu l'IDE Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)
2. Configureu els controladors IDE i USB Arduino (https://learn.sparkfun.com/tutorials/esp32-thing-p…)
3. Baixeu-vos les biblioteques per al sensor i l'OLED mitjançant el gestor de biblioteques Arduino IDE
4. Deseu el vostre SSID i contrasenya WiFi a les "preferències" de les taules

Pas 6: Millores futures

Aquí teniu algunes idees per millorar el projecte:

1. Utilitzeu WiFi per penjar dades a ThingSpeak o un altre servei per representar-les gràficament
2. Mesureu la tensió de la bateria i mostreu el temps restant
3. Utilitzeu WiFi per baixar informació meteorològica, notícies i qualsevol cosa que mostri un rellotge intel·ligent
4. Afegiu una alarma si els nivells de CO2 són massa alts
5. Afegiu una alarma si els nivells de TVOC són massa alts

Nota: el # 4 seria una manera realment fantàstica de mantenir-se segur en espais tancats i el # 5 és molt aplicable a usuaris d’impressores 3D com jo.