Solar Partikül Analiz Cihazı: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Geçenlerde Alaska, Fairbanks'ta yerel bir Kömür şirketinin (Usibelli Kömür Madeni) hava kalitesini iyileştirmenin yollarını düşünmek için yenilikçilere sponsorluk yaptığı bir konferanstaydım. Açıkçası ironik ama aynı zamanda gerçekten harika. Sigara şirketlerinin, ürünlerinin sizin için iyi olduğunu veya iklim değişikliğini veya evrimi reddeden mevcut ücretli "bilim adamları" ürününü göstermek için sponsorluk yaptıkları araştırma gibi görünmüyordu; Fairbanks, termal inversiyon, soğuk havalar, arabalar ve ahşapla ev ısıtmanın partikül sayısının EPA sınırlarını aşmasına neden olduğu kış aylarında idealden daha az hava alır. Bu güveç sağlığınız için iyi değil - bununla ilgileniyorsanız başlamak için en iyi yer Wikipedia'dır:

Makalede çok aşağıya bakarsanız, Alaska'nın küçük bir bölümünü içeren Fairbanks'i içeren ABD haritasını ve EPA sınırlarını aşan bölgeleri görebilirsiniz. Burası kışın havanın kötü olabileceği tek yer olmayabilir - Petrol ve gaz üretiminin çok sayıda hidrokarbon yakmayı gerektirdiği Kuzey Yamaç inceleme altında. Kuzey Kutbu'ndaki bu küçük bozulmamış köylerin, Çin'de daha yaygın olarak bulunan havadan muzdarip olduğunu düşünmek garip. Ama bu konuda ne yapmalı? Yenilikçi bir fikir, bu yerel Kömür şirketinin yaptığı sorunla daha fazla insanın ilgilenmesini sağlamaktır. Projem, bu izleme cihazlarını ev kullanımı için daha uygun hale getirmeyi içeriyor - ucuz, güneş enerjisiyle çalışan, telefonunuzda çıktı için bir Uygulama ve gözleri yormayan.

Adım 1: Sarf Malzemelerinizi Toplayın

1. En belirgin olanı, fotoğraftaki o büyük kabuktur! Neyse ki bunlar birçok ev mobilya mağazasında veya internette 20 dolardan daha düşük bir fiyata bulunabilir.(ya da yazdırın…https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Harika bir rüzgarı toplamak ve parçacık örnekleyici ile bilgisayarın çalışmasını çevrelemek ve böcek kablolu yapıyı yağmurdan, kardan ve her neyse korumak için şekil.

2 Güneş pili -- ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh Mini Kapsüllü Güneş Pili Epoksi $8.00

3. TP4056 Pil Korumalı Şarj Modülü 18650 BMS 5V Mikro USB 1A -- yaklaşık 0 $

4. Adafruit ESP32 Tüy--$19

5. Genel 18650 Lipo Pil 3 Dolar

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 1.8V+'dan 5V USB Boost @ 1000mA) bu şey harika çünkü 10$'a ihtiyacınız olan bir etkinleştirme pinine sahip

7. Adafruit TPL5111 Düşük Güç Zamanlayıcı Koparma - parlak küçük zamanlama cihazı 6,00 $

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Partikül Sensörü lazer pm2.5 hava kalitesi algılama sensörü modülü Süper toz sensörü PMS5003 $18

Adım 2: Kablolayın

Kablolama çok basittir. Fritzing diyagramı tüm detayları içerir. Honeywell ünitesinin arka konektöründen çıkan çok sayıda kablo vardır ancak daha fazla ayrıntıya ihtiyacınız olursa bu bilgi sayfası size yardımcı olacaktır:

İki seri bağlantı noktasına sahip olan ve geliştirme kartındaki RX ve TX pinlerine bağlanması gereken ESP32'ye bir UART bağlantısıdır. Güç, sensör için 5V'a kadar lipo pil voltajını alan boost ünitesinden gelmelidir. Sensör çıkışındaki mantık 3 volt olduğu için uğraşmanıza gerek yok. Adafruit'in harika küçük zamanlama ünitesi (hiçbir üreticiden para almıyorum…) TPL5111, üniteyi her iki saatte bir açmak için hem Boost ünitesindeki hem de ESP32 kartındaki etkinleştirme pinlerini kullanır. Bu, kartta her saniyeden iki saate kadar küçük bir değişken dirençle ayarlanabilir. Bunu sabit bir dirençle de değiştirebilirsiniz - grafiği Adafruit web sitesinde bulabilirsiniz. TPL'nin içinde, yeni zamanlamayı elde etmek için zamanlama için bu Ohm okumasını her değiştirdiğinizde gücü kesmenizi gerektiren bir tuhaflık vardır. Kablolama, bu zamanlayıcıya sürekli bir güç kaynağı gerektirir. Güneş enerjisi ve pil şarjı TP 4056 tarafından yapılır, sadece güneş pilini giriş tarafına bağlayın. Üniteyi tamamen kapatmak için pil ve TP girişi arasında bir kaydırma anahtarı da iyidir.

Adım 3: İnşa Edin

Bu gezi için gerçekten basit bir yapı. Kabuk, tüm ünitenin kasasını oluşturur - su geçirmez ve iyi bir hava toplama istasyonu! İşlenmelerini daha zor hale getirmek için tüm kabloları çeşitli panolardaki bağlantı noktalarına sıcak yapıştırdığınızdan emin olun. Honeywell ünitesi, dış yüzey seviyesinde ciddi çift taraflı bantla kabuğun içine yapıştırıldı - aksi takdirde yığının geri kalanı, yerçekiminin onu tuttuğu kabuk muhafazasına fırlatıldı. Bir askı braketi, silikon veya Goop marka yapıştırıcı ile arkaya yapıştırılır. Güneş paneli, hücrenin önüne bir go-pro klips montajı ile klipslenmiştir, bu da güzeldir, böylece asılıyken güneşe olan açısını ayarlayabilirsiniz. Güneş paneli, Goop ile montaja yapıştırıldı.

Adım 4: Programlayın

İşte yazılımın deposu:

Bu Honeywell ünitesi için bir kitaplık var ve bilgisayara bağlandığında iyi çalışıyor gibi görünüyordu ama pil kontrolünde olduğu anda başarısız oldu. Böylece program, verileri almak ve kontrol etmek için UART iletişimini ayırır. Verileri üniteden telefonunuza almak için Blynk uygulamasının servisleri gerekir. Blynk'i daha önce kullanmadıysanız, minimum programlama gerektiren ve sonsuza kadar sorunsuz çalışan ölü basit bir IOT sistemidir. Yıllardır Teknoloji dışı kişilerin telefonlarında sorunsuz çalışan birkaç Blynk IOT sistemim oldu. Sistem, şu ana kadar ücretsiz olan Blynk uygulamasını indirmenizi ve bir hesap oluşturmanızı gerektirir. Telefonunuzda, hangi sistemi kullandığınızı soran (ESP 32) ve kodu kurarken kendinize e-posta ile gönderebileceğiniz bir Anahtar sağlayan yeni bir program kurmanız gerekir. Daha sonra V4 Pil seviyesi, V5 PM 2.5 ve V6 PM10 sanal pinlerinden üç giriş alarak bir süper grafik oluşturmanız gerekir. Blynk sitesinde sizinle konuşabilecek birçok öğretici var ama çok basit. Programdaki diğer değişiklikler, wifi ağınızın adını ve şifresini girmektir. Yazılım önce örnekleyiciyi açar ve parçacık verileri için on saniye bekler ve uygunsa Blynk sunucusuna gönderir ve ardından telefonunuza gönderir. DONEPIN kodu, etkinleştirme zamanlayıcısı ile her şeyin uyku moduna geçmesini sağlamak için TPL5111'deki pimin seviyesini yükseltir. Pil voltajı A13 pininden alınır.

Adım 5: Kullanmak

Bu cihazı güneşin parladığı bir yere ve Blynk sunucusuyla iletişim kurmak için wifi sinyalinizi alacak kadar yakına asın. Küçük parçacıklara neden olan şaşırtıcı sayıda şey vardır. Kızarmış ekmek! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Kim biliyordu? Sanırım en yeni araştırmalar tost parçacıklarının beyninize girdiğini ve depresyona neden olduğunu öne sürüyor.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 İstatistiklerin büyüsü birçok bağıntının yayınlanmasını sağlar ancak nedenselliğin kanıtlanması biraz daha zordur. Bu temiz cihaz en azından hayatınızdaki daha önce hiç endişe duymadığınız parçacıkların dansını takip etmenizi sağlayacaktır. Güneş pili şarjı, depresyonunuza da yardımcı olması gereken iyi bir sabit güneş kaynağına ihtiyaç duyar.