Դյուրակիր միկրո մասնիկների հաշվիչ PM1 PM2.5 PM10: 20 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Մեր օրերում օդի աղտոտվածությունն ամենուր է և առավելապես մեր քաղաքներում: Խոշոր քաղաքները ամբողջ տարին զոհ են դառնում, երբ աղտոտվածության մակարդակը երբեմն հասնում է (և հաճախ որոշակի) մակարդակների, որոնք շատ վտանգավոր են մարդու առողջության համար: Երեխաները չափազանց զգայուն են իրենց շնչած օդի որակի նկատմամբ: Այս աղտոտված օդը հանգեցնում է նրանց, ի թիվս այլ ալերգիայի խնդիրների: Օդը աղտոտված է մեր տնից դուրս, բայց նաև ամենակարևոր ժամանակների մակարդակներում ՝ մեր տների և մեքենաների ներսում: Օդի որակի մակարդակը հասանելի է հետևյալ կայքում: Այս չինական կայքը հավաքում է ամբողջ ռեժիմի տվիչների օդի որակի բոլոր չափումները: Օդի որակի մակարդակը ձևավորված է ըստ AQI ինդեքսի, որը կարող է փոքր -ինչ տարբերվել մեկ երկրից մյուսը: Այս փաստաթուղթը բացատրում է, թե ինչպես հաշվարկել այս ցուցանիշը: Այս մյուս փաստաթուղթը հասկացության ուղեցույց է:

Մեր շնչած օդի որակը իմանալու համար, ուր էլ որ գնանք և իրական ժամանակում, ես ձեռնամուխ եղա շարժական մթնոլորտային մասնիկների հաշվիչի ստեղծմանը (որը մենք հետագայում կկոչենք ՀԿԿ):, կարողանում է տեղավորվել գրպանում: Այն ստեղծվել է ՝

• Գրպանում պահեք:
• Ունեն շահագործման մեծ ինքնավարություն:
• Եղեք հեշտ հասկանալի
• Կարող է չափումները պահել համակարգչում:
• Լիցքավորվող լինելու համար:
• Որպեսզի կարողանաք դրան մուտք գործել ձեր հեռախոսով ՝ առանց Wifi հաղորդակցության տեղական ցանցերի առկայության:
• Կարողանալ վերահսկել օդի մաքրման սարքը, եթե աղտոտվածությունը գերազանցի որոշակի շեմը:

Բնութագրերը

• Չափը ՝ 65x57x23 մմ
• Չափված մասնիկներ ՝ PM1, PM2.5 և PM10
• Ինքնավարություն. 3 ժամից մինչև մի քանի շաբաթ `կախված ընտրված աշխատանքային ռեժիմից:
• Լիթիում -իոնային մարտկոց 3v7 - 680 mAh
• Միկրո USB ինտերֆեյս ՝ լիցքավորման և տվյալների փոխանցման համար:
• 2038 չափումների հիշողություն (680 PMxx տեսակի համար)
• Նմուշառման տևողությունը ՝ շարունակական, 5 րոպե, 15 րոպե, 30 րոպե, 1 ժամ
• 3v3 հրամանի ելքը ըստ աղտոտվածության մակարդակի:
• Multicolored LED ինտերֆեյս `հասկանալու հեշտության համար
• Վերահսկիչ ինտերֆեյս համակարգչի, պլանշետի, հեռախոսի (Android, iOS) Wifi- ի միջոցով:

Քայլ 1. Տուփի նախատիպերը

Ես սկսեցի մտածել այն ձևի մասին, որը կարող էի տալ տուփին ՝ ոգեշնչված առարկաների ժամանակակից ձևավորումներով:

Ահա որոշ գծված տուփեր:

Ի վերջո, ես ընտրեցի ամենապարզ պատյանը և ամենափոքրը. Տես այս հիմնական հրահանգի հիմնական լուսանկարը:

Քայլ 2: Քարտի նախատիպեր

Ես ունեմ բոլոր 3 նախատիպային քարտեր: Բայց այստեղ տեսանելի են միայն 2 -ը:

Նախատիպերը հնարավորություն են տվել մշակել 5V և 3v3 սնուցման աղբյուրներ: Դրանք դժվար էր մշակել, քանի որ ես պետք է բաղադրիչներ գտնեի WiFi միկրոկոնտրոլերը գործարկելու համար անհրաժեշտ էներգիան ստանալու համար (ESP8266 - 12): Լիթիում-իոնային մարտկոցի էլեկտրոնային լիցքավորման մասը ավելի արագ էր գործում: Հետո, ես մի քանի անգամ փոխեցի տարբեր անջատիչների և միակցիչների տեղադրությունը `սարքի լավ էրգոնոմիկայի համար:

Քայլ 3: Տուփը

LED- ները թափանցիկությամբ տեսանելի են բնակարանի միջով: Օդային մուտքերը գտնվում են պատյանի ձախ կողմում: Աջ կողմում գտնում ենք.

• Displayուցադրման ռեժիմի ընտրության կոճակ:
• Միացման / անջատման անջատիչ:
• Չափումները համակարգչին փոխանցելու ընտրության անջատիչ: Այն թույլ է տալիս անցում կատարել ESP8266- ի և մասնիկների տվիչի սերիական կապի կամ ESP8266- ի և միկրո USB պորտի միջև: Ուշադրություն, եթե այս մեկը լավ տեղադրված չէ, էլեկտրոնային քարտի և տվիչի միջև կապն այլևս չի ապահովվի, և CAP- ը չի կարողանա ճիշտ սկսել:
• Միկրո USB վարդակից `մարտկոցը լիցքավորելու կամ սերիական արձանագրության փոխանցման միջոցներ:

Քայլ 4: Սենսոր

Ես փորձարկեցի երկու տարբեր սենսորներ: SDS011 V1.2 PM2.5 լազերային սենսոր ՝ Nova Fitness Co. Ltd.- ից (փաստաթուղթ) ՝ usb սերիական ինտերֆեյսի բանալիով:

Մյուս սենսորը (մետաղական պատյան) PMS7003M է PLANTOWER- ից (փաստաթուղթ):

Սա այն է, ինչ ես օգտագործում եմ իմ դեպքում: Այն ի վիճակի է չափել 1μm- ից պակաս մանր մասնիկների կոնցենտրացիան (PM1); 2.5μm- ից պակաս (PM2.5) և 10μm- ից պակաս (PM10): PSM7003M սենսորի շահագործման սկզբունքը հետևյալն է. Լազերը լուսավորում է օդի փոշին: Օպտիկական սենսորը գրավում է լազերային լույսը և առաջացնում է էլեկտրական ազդանշան, որը համաչափ է օդում փոշու արագությանը և չափին:

Դրա բնութագրերը ցուցադրվում են բնութագրիչների աղյուսակում:

Քայլ 5: Մոնտաժում

Սենսորի կողքին պարզապես մարտկոցի տեղն է:

Քայլ 6: Գործողություն

Համակարգի սիրտը ESP8266 է (տեսակը ՝ ESP-12F): Այս միկրոկառավարիչը հագեցած է Wifi հաղորդիչով: ESP8266- ը հասանելի է մի քանի տարբերակներով: ESP8266- ը սերիական հղման միջոցով շփվում է PMS7003 սենսորի հետ: Այն վերականգնում է մասնիկների կոնցենտրացիայի արժեքները և մասնիկների թիվը: Այնուհետև այն հաշվարկում է որակի AQI- ի ինդեքսը, եթե ելքի վերահսկման եղանակը «Ավտոմատ» է, իսկ PM2.5- ում աղտոտվածության մակարդակը 50 -ից բարձր է (օդի որակի ինդեքսը AQI PM2.5> 50), ելքը բարձր է դրված (3v3): Հակառակ դեպքում, այն սահմանվում է ցածր (0v): ESP8266- ը կազմաձևված է Մուտքի կետում -> AP (Wifi կետ): Այսինքն, այն ճանաչված է որպես Wifi տերմինալ, որի հետ հեռախոսը կարող է միանալ: Հեռախոսը պետք է ընտրի այս Wifi տերմինալը և մուտք գործելու համար մուտքագրի APPSK ծածկագիրը (մի փոքր նման է ADSL տուփի WEP կոդին): Այնուհետև հեռախոսը մուտքագրում է IP հասցեն ՝ հասնելու համար: Այստեղ այն կլինի 192.168.4.1: Այնուհետև հեռախոսի վրա ցուցադրվում է վեբ էջը, որից մեկը վերահսկում է տուփը և պատկերացնում աղտոտման արժեքները: PSրագրում կազմաձևված APPSK ծածկագիրը «AQI_index» է: APPSK ծածկագիրը կարող է փոփոխվել ծրագրավորողի կողմից, քանի որ այն պարունակվում է ESP8266- ում բեռնված ծրագրում: Ինտեգրված վեբ էջը բեռնելու հասցեն է ՝ "192.168.4.1":

ESP8266- ը չափում է մարտկոցի լարումը: Եթե այն գտնվում է իր սահմանային լարման տակ (3v2 = 0%), սարքը դրվում է սպասման վիճակում: Մարտկոցը 100% է, երբ լարումը 4v2 է:

ESP- ն կարող է պահել PM1, PM2.5 և PM10 մասնիկների կոնցենտրացիայի արժեքի մինչև 2038 նմուշ: Մոտ 680 նմուշ մեկ մասնիկի չափի համար: Այս չափումները կարելի է ներբեռնել ՝ USB / սերիական կերպափոխիչով հագեցած մալուխը միացնելով և փոխանցումը գործարկելով ներդրված հավելվածի միջոցով: Տեղափոխված նմուշների արժեքները նորմալացվում են հետևյալ կերպ `հիշողության տարածքը խնայելու համար.

• PM1: (μg / cm3) / 5
• PM2.5: (μg / cm3) / 5
• PM10: (μg / cm3) / 6

Համակենտրոնացման ճիշտ արժեքը գտնելու համար, այնուհետև արժեքը բազմապատկեք 5 -ով կամ 6 -ով `կախված գործից:

Քայլ 7: Վեբ ինտերֆեյս 1/4

Տեսեք վեբ ինտերֆեյսի տեսանյութը

Դա այն միջերեսն է, որը հասանելի է ՀԿԿ -ի և հեռախոսի միջև կապից հետո: Այն թույլ է տալիս պատկերացնել PM1, PM2.5 և PM10 միկրոմասնիկների կոնցենտրացիայի արժեքները ՝ μg / m3: Օդի որակի ինդեքսը AQI է ՝ ներկայացված թվով և բառացի արտահայտությամբ ՝ ըստ AQI ինդեքսի սահմանման աղյուսակի: Կա նաև մարտկոցի չափիչ:

Մի հատված նվիրված է ՀԿԿ -ի կառավարման ելքի ավտոմատ հսկողությանը ՝ երկրպագուների կազմաձևման անվան տակ: Բաժնի վերնագրի «:» - ից հետո ցուցադրվում է ընթացիկ ռեժիմը (Ավտոմատ, Սկիզբ, Կանգ): Հիմքում այս ելքը վերահսկելու է օդի մաքրման սարքը (օդափոխիչ = օդափոխիչ): Այսպիսով, հնարավոր է միացնել կամ անջատել, կամ այն թողնել ավտոմատ ռեժիմով, երբ օդը գերազանցում է AQI ցուցանիշը 50 -ից:

Մի հատված նվիրված է «Measure config» չափմանը: «:» - ից հետո նշվում է ընթացիկ ռեժիմը (շարունակական, պարբերական 5 րոպե, 15 րոպե, 30 րոպե, 1 ժամ, կանգ): Այսպիսով, հնարավոր է անընդհատ չափումներ կատարել (իրականում նմուշառման ժամանակահատվածը մոտ է 2 վայրկյան), կամ յուրաքանչյուր 5, 15, 30 րոպե, 1 ժամ կամ դադարեցնել ընտրանքը:

«Displayուցադրման ռեժիմ» բաժինը թույլ է տալիս ընտրել, թե ինչպես են տեղեկատվությունը (վեբ ինտերֆեյսում առկա բոլոր տվյալները) կցուցադրվեն վանդակում ՝ բազմագույն LED- ների միջոցով: «:» - ից հետո նշվում է ընթացիկ ռեժիմը (Կազմված, PM1.0, PM2.5, PM10): «Displayուցադրման ռեժիմի» յուրաքանչյուր սեղմում ցուցադրման ռեժիմից անցնում է մյուսին հետևյալ հաջորդականությամբ.

• Կազմված
• PM1.0
• PM2.5
• PM10

Քայլ 8: Վեբ ինտերֆեյս 2/4

«Կազմված» ռեժիմում LED գույնի իմաստը հետևյալն է. Մարտկոցի մակարդակը.

• > 30% = կանաչ
• > 10% և <30% `նարնջագույն
• <10% = կարմիր

Հիշողության մակարդակ.

• > 30% = կանաչ
• > 10% և <30% `նարնջագույն
• <10% = կարմիր

Վերահսկիչ ելք.

• Բարձր ելք `կանաչ
• Lowածր ելք `կարմիր
• Ավտոմատ կառավարման ռեժիմ `կապույտ

Քայլ 9: Վեբ ինտերֆեյս 3/4

Արդյունք PM1.0, PM2.5 և PM10. LED- ի գույնն այն է, որը համապատասխանում է AQI ինդեքսի գունային աղյուսակին: «PM1.0, PM2.5, PM10» ռեժիմում 10 LED- ների գույնի իմաստը հետևյալն է.

• LED- ների գույնը ներկայացնում է օդի աղտոտվածության մակարդակը, ինչպես նշված է AQI ինդեքսի աղյուսակում: Օրինակ, եթե LED- ները կարմիր են, դա նշանակում է, որ աղտոտվածության մակարդակը վատ է առողջության համար:
• Լուսավորված լուսադիոդների թիվը ներկայացնում է տվյալ գույնի համար AQI ինդեքսի արժեքը, ինչպես նշված է AQI ինդեքսի աղյուսակում: Օրինակ, եթե 10 -ի վրա կա միայն մեկ կանաչ լուսադիոդ, ապա ինդեքսը առավելագույն կանաչ ցուցանիշի 1 /10 -րդն է, այսինքն `50/10 = 5. Եթե 5 կանաչ LED- ները 10 -ի վրա են, արժեքը` 50 / 10x5 = 25: Եթե 5 մանուշակագույն LED- ները լուսավորված են, արժեքը (300-201) /10x5+201=250.5:
• Ամեն անգամ, երբ սեղմում եք կոճակը, աջ կողմում գտնվող 4 LED- ներից մեկը նարնջագույն է թարթում: Այն ցույց է տալիս, թե որն է ընտրված ցուցադրման ռեժիմը.

Քայլ 10: Վեբ ինտերֆեյս 4/4

«Տվյալները մնում են» բաժինը ցույց է տալիս չափումների պահպանման համար մնացած հիշողության տարածքը: «:» - ից հետո նշվում է մնացած %-ը: «Մաքրել հիշողությունը» կոճակը սեղմելը ջնջում է հիշողությունը: «Ներբեռնում» կոճակը սեղմելով ՝ սկսվում է նմուշների փոխանցումը ԱՀ: Վեբ ինտերֆեյսի վերջում ցուցադրվում է AQI ինդեքսի աղյուսակը:

Քայլ 11: Սկսելու համար

1. Միացրեք / Անջատեք անջատիչը դեպի On դիրքը:
2. LED- ների ծիածանը հայտնվում է, որպեսզի համոզվի, որ բոլոր LED- ները աշխատում են… իսկ հետո գեղեցիկ է:
3. Փիրուզագույն LED- ները վառվում են մեկը մյուսի հետևից: Սա թույլ է տալիս մասնիկների սենսորի ժամանակը սկզբնավորել:
4. Հայտնվում է LED ցուցադրման ռեժիմներից մեկը:
5. Հեռախոսով կամ համակարգչով ընտրեք Wifi ցանցը ՝ սկսած «AQI_I3D-»-ով
6. Մուտքագրեք «AQI_index» ծածկագիրը
7. Բացեք, օրինակ, Google- ը և մուտքագրեք հասցեի բարում `192.168.4.1
8. Վեբ էջը ցուցադրվում է

Տեսահոլովակը

Քայլ 12. Տվյալների փոխանցում համակարգչին

Տուփից տվյալները ԱՀ -ին փոխանցելու համար պետք է.

1. Միացրեք միկրո USB մալուխը / սերիական հղումը (5 վ լարման մակարդակ) USB համակարգչին:
2. Բացեք սերիական տերմինալ համակարգչի վրա և կազմաձևեք այն հետևյալ կերպ.
3. Միացրեք միկրո անջատիչը «միացնել տվյալների վերբեռնումը»
4. Ինտերֆեյսի վրա սեղմեք «Ներբեռնում»
5. Սերիական տերմինալում սպասեք փոխանցման ավարտին և պատճենեք տվյալները:
6. Միացրեք միկրո անջատիչը «միացնել տվյալների վերբեռնումը» սկզբնական դիրքի

Եթե CAP- ը կարծես թե չի գործում, հնարավոր է, որ անջատիչը նորից չտեղադրվի:

Քայլ 13. Սպասում նմուշառման փուլի միջև

Նմուշառման 5 րոպե, 15 րոպե, 30 րոպե և 1 ժամ ռեժիմներում CAP- ն ինքնաբերաբար քնում է չափման նմուշը վերցնելուց հետո և չի արթնանում մինչև 5, 15, 30 կամ 60 րոպե անց: Այսպիսով, CAP- ի ինքնավարությունը չափազանց մեծացված է:

Քայլ 14: Վերակայեք գործարանային ռեժիմին

Այն դեպքում, երբ CAP- ն ունի որոշ գործառնական խնդիրներ, հնարավոր է վերականգնել գործառնական բոլոր պարամետրերը և հուսալիորեն վերագործարկել CAP- ը: Դրա համար:

1. Անջատեք CAP Մնացեք սեղմել կոճակը Light the CAP:
2. Հայտնվում է LED- ի ծիածանը
3. Փիրուզագույն LED շերտը հայտնվում է վայրկյանից պակաս ժամանակում
4. Անջատեք CAP- ը
5. CAP- ն այժմ վերականգնված է:

Քայլ 15. Programրագիրը Arduino- ի ներքո

Հասանելի է այստեղ

Քարտը ծրագրավորելու համար անհրաժեշտ է.

1. Բացեք Arduino- ն համակարգչում
2. Կարգավորեք Arduino- ն ESP8266 տախտակի համար
3. Միացրեք UBS Micro USB / Serial Cable (3v3) քարտի և համակարգչի միջև
4. Անջատեք SW3 կոճակը «prgm» - ի վրա
5. Մնացեք «SW1» կոճակի վրա
6. Միացրեք սարքը -> Սարքը մտնում է ծրագրավորման ռեժիմ
7. Թողարկում է «SW1»
8. Arduino- ի ներքո սկսեք ծրագրավորումը
9. Mingրագրավորման ավարտից հետո «SW3» - ը փոխեք «SW3» - ի
10. Անջատեք և վերագործարկեք սարքը

Քայլ 16: Էլեկտրական դիագրամներ

Քայլ 17: PCB

Քայլ 18: Անվանակարգ

Ահա այն

Քայլ 19: Դա արեք ինքներդ

Դուք ցանկանում եք դա անել, մի անհանգստացեք, ես առաջարկում եմ հնարավոր մի քանի փաթեթ ՝ կախված այն բյուջեից, որը ցանկանում եք դնել

Այցելեք իմ կայքը (առկա է ֆրանսերեն տարբերակը)

Քայլ 20: Եվ ավելին…

Հաջորդ քայլը սարքը իոնացնողի հետ կապելն է: Որպեսզի օդը աղտոտված լինի, սարքը սկսում է իոնիզատորը, իոնիզատորը թույլ է տալիս ինչ -որ կերպ գցել մանր մասնիկները գետնին: Այն առաջացնում է բացասական էլեկտրոններ, որոնք կապվում են շրջակա գազի և փոշու հետ ՝ նրանց դրական էլեկտրական լիցքը վերածելով բացասական լիցքի: Քանի որ հողը և առարկաների մեծ մասն ունեն դրական լիցք, իոնացնողի կողմից բացասական լիցքավորված մասնիկները ձգվում և կպչում են դրանցով: Այսպիսով, օդը մաքրվում է: Օդի իոնացումը նաև առողջության համար շատ այլ օգուտներ է: Այսօր իոնիզատորը գործում է: Այս շնորհանդեսը կդառնա առաջիկա բլոգի թեման: