Dev Analog CO2 Metre: 6 Adım (Resimlerle)

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

Rabbitcreek tarafındanYazarın daha fazlasını izleyin:

Hawaii'deki bir dağın üzerindeki mevcut atmosfer, yaklaşık 400 ppm Karbon Dioksit içerir. Bu sayı, gezegen yüzeyinde yaşayan herkes için son derece önemlidir. Şimdi etrafımız ya bu endişeyi inkar edenler ya da telaşlı bir endişe telaşı içinde ellerini ovuşturanlarla çevrili. Ancak bu sayıyı ve onu takip eden binlerce sayıyı günlük olarak anlamak gerçekten zor. Çevremdeki CO2 miktarı nedir? Atmosferdeki gazların gezegenin aşırı ısınmasına neden olduğu fikriyle nasıl ilişki kurabilirim? İlgilenenler için, 4 fit uzunluğundaki bir iğnenin yardımıyla CO2'nin nasıl ölçüldüğü ve bu gaz analizinin nasıl bir parçası olabileceğiniz konusunda herhangi bir okul odası veya müzenin bu tartışmasını canlandıracak bir Dev Analog CO2 ölçer yaptım.

Şnorkellerdeki gaz karışımlarını analiz etme çalışmalarımdan: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ ve dev gelgit saatleri üretmenin eğlencesi: https://www.instructables.com/ id/Giant-Tide-Clock/ Havadaki mevcut CO2 seviyesini çok doğru bir şekilde gösteren duvara monte bir Analog CO2 ölçer yapmak için CO2 sensörünü ve sağlam servo mekanizmasını yeniden tasarladım. Yapının çoğu 3D yazdırılır ve ayrıca Adafruit tüyü E - Mürekkep ekranından doğru bir dijital çıktı sunar. Sensör muhafazasının Hava koklama kornası şuradan gelen harika STL dosyasıdır: Orijinal olarak Nautilus hoparlör muhafazaları için yapılmış olan 3 inç Spiral Hoparlör kutusunu iiime ile yeniden boyutlandırın. Şarj edilebilir pillerle veya 5 voltluk duvar siğilleriyle çalışır ve tüm verilerinizi birlikte verilen SD kart tutucusuna kaydeder.

Adım 1: Malzemelerinizi Toplayın

İnşaat malzemeleri ucuz değildir, ancak okumaların nihai doğruluğuna katkıda bulunur.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing - Kırmızı Siyah Beyaz--bunun için 3,00$'a çok ucuz bir TFT kullanabilirsiniz ama güneş ışığında pek iyi görünmez. Bu istiflenebilir ekranın dezavantajı şudur: yenilemenin yavaş olduğunu.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger -- Bu cihazın MO versiyonu sensörle iyi çalışmıyor. SD kart yuvası olmadan daha ucuz 32u4 düz ünite ile idare edebilirsiniz, ancak bu, tüm verilerinizi kaydetmek istemeniz durumunda işinizi kolaylaştırır.

3. Mavi LED Halkalı Sağlam Metal Açma/Kapama Anahtarı - 16mm Mavi Açma/Kapama

Sandbox Electronics tarafından Arduino/Raspeberry Pi için I2C/UART 5V/3.3V Arayüzü ile 4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 Sensörü -- bu şirketle gerçekten harika bir sorunsuz deneyim, 3 volt çıkışı etkinleştirmek için talimatları uyguladığınızdan emin olun -- sadece 5 voltta çalışır

5. Standart Hub Mili ServoBlock™ (24T Spline) ServoCity -- başka bir harika şirket! (Bu şirketlere verdiğim cirolardan hiçbir fayda görmüyorum)

6. Yukarıya uyan standart HiTec Dijital Servo.

7. 6.00” Alüminyum Kanal -- Servo Şehir

2. Adım: Bileşenleri 3B Yazdırın

Bileşenlerin tümü, herhangi bir 3D yazıcıda PLA ile kolayca yazdırılır. Kullandığım ucuz Creality CR10, korna ve arka plakanın büyük boyutunu sağlamak için yeterince geniş bir çıkış tabanına sahip. Birkaç saat sürdü ancak herhangi bir sorunla karşılaşılmadı. Destekle yazdırın. Daha sonra kornaya, nihai ürüne o kumlu hissi veren ve 3D baskının ince çizgilerini örten dokulu boya püskürtüldü. Arka plaka, Feather E mürekkep ekranının penceresine kolayca uyacak şekilde Fusion 360'ta tasarlanmıştır. Diğer dosyalar, gösterge çubuğu için vidalı montaj tutucusu ve göstergenin alt kısmı için karşı ağırlıkları tutan kasa içindir.

Adım 3: İnşa Edin

Yapımı oldukça basit. Servocity sistemi, servo mekanizmayı destek yapısına hızlı bir şekilde monte etmenizi sağlar. Tüm elektronik aksamı içeren arka plakalı ön kornayı monte etmek için bağlantılar, plakanın arkasına yapıştırılmış E6000 olan iki bükülmüş bağlantı plakası ile yapılır. Başka bir konektör plakası, 90 derecelik bir duvar konektörüne sağlam montaj sağlamak için arkadan uzanır. Kullandığım işaretçi esasen herhangi bir uzunlukta yapılabilir - benimki yaklaşık 4 fit büyüklüğündeydi. Büyük bir kutu mağazasında 5 doların altında bulabileceğiniz uzun bir araba yolu işaret direği kullandım. Fiberglastan yapılmışlardır ve uzunluklarına göre güzel ve hafiftirler. Şanzıman desteği olsa bile servolu bir durumda, ağırlığı dikkatli bir şekilde dengelemeli ve yuvada doğru bir şekilde merkezlemelisiniz. Karşı ağırlığım, 3D baskılı muhafaza içine yerleştirilmiş pullarla yapıldı ve daha sonra direğin kesik ucuyla epoksi ile kapatıldı. Servonun bu ağırlık ve dengeleme deneyimini deneyerek tolere ettiğinden emin olun - servo yazılımdaki konumuna ulaştıktan sonra sızlanmayı bırakmalıdır. Şikayet etmeye ve hareket etmeye devam ederse, büyük olasılıkla bir sorununuz var.

Adım 4: Kablolama/Montaj

Bağlantı şeması yukarıda verilmiştir. Bu senaryoda servo pini pin 11'e bağlanır. E kağıt ekranı, tüy üzerinde epeyce iğne kaplar, bu nedenle yanlışlıkla kullanmayın. SDA, SCL çiftlerinin doğru şekilde bağlandığından emin olun. Güç, 5 voltluk bir duvar siğili (2 A) veya Lipo Pil ile yapılır. Duvar siğili, kornanın üstüne monte edilmiş olan ve daha sonra tüy bilgisayarına, servoya ve sensöre 5 Volt ile güç sağlayan ON/Off anahtarından yönlendirilir. Ayrıca tünelin sonunda biraz ışık sağlamak için kornanın ucuna bir dizi Mavi LED'i paralel olarak bağladım. (Bu bağlantı şemasında yoktur.) CO2 için lazer sensörü, kornaya üfleyebilmeniz veya ağzına kadar başka hava karışımları sağlayabilmeniz için kornanın açıklığının yakınına monte edilmiştir. Bunun için dijital kart da kornanın içine monte edilir ve güç bağlantıları doğrudan anahtara yapılır. Topraklama kablosu, güç kabloları ve SDA, SCL hatları plakanın arkasından Tüy panosuna yönlendirilir. Adalogger Feather/E kağıt ekran yığını, plakanın arkasına monte edilmiştir. Tüm bağlantılar test edildikten sonra korna, gece boyunca E6000 yapıştırıcı ile arka plakaya yapıştırılır.

Adım 5: Programlayın

Arduino IDE ile gerçekten kolay bir program. Ekli makineler için çeşitli kitaplıkları dahil edin: NDIR_I2C.h (Sandbox Electronics web sitesinde bulunur), güzel E-kağıt ekranını çalıştırmak için "Adafruit_EPD.h", standart servo kitaplığı için Servo.h. Ekran için gerekli pinleri tanımlayın. Servo çıkışı için pini tanımlayın. Servoyu ve sensörü takın. Döngü işlevi, sensörü okur ve bunu bir Harita/Kısıtlama işleviyle servoya gönderir. Tek zor kısım, servo aralığınızı sınırlamaktır, böylece montajın kenarlarına çarpmaz. Ön panel ile arka duvar montajı arasına yerleştirilmiş servo/işaretçiye arka montaj fikrini beğendim ama aynı zamanda bazı sınırlamaları var. Servoya yönelik açı sınırlarını test etmek için standart örnek tarama işlevini kullanın ve bunları harita işlevinde sınırlandırın. Sondaki for ifadeleri, uzun işaretçi kol karşı ağırlığının momentumunun heykele zarar vermemesi için servonun hızını sınırlamak içindir.

Adım 6: Kullanın

Cihaz, bir çift vida ile herhangi bir duvar yüzeyine kolayca monte edilir. O kadar ağır değil ve çok yavaş hareket ettiği için gerçekten fazla sallanmıyor. İlk GIFF'de nefesinizde bile CO2'ye karşı inanılmaz derecede hassas olduğunu görebilirsiniz. Kornanın ucundan nefes almak, potansiyel CO2 seviyesini %4'e yükseltir, bu da 40.000 ppm olur. Sensör 10.000'de ölçek dışına çıkıyor ve bununla değnek hareketinin programlanmasında başa çıkabilirsiniz -- yani çıktıyı logaritmik yapın veya daha hızlı salınımlarla hareket döngüsünü değiştirin. Diğer deneyler, çok sayıda insanın bulunduğu küçük, kapalı bir odaya (bir şans eseri sırasında kilisenin bodrum katı) veya dışarıdaki rüzgarlı bir tepenin üzerine koymak dahil olmak üzere, onunla kolayca yapılabilir. Aldığım en düşük değer yaklaşık 410 idi ve bu dün 50 mil/saat rüzgar fırtınasıydı. Bu aracın potansiyel kullanımı, insanları CO2 izleme kavramı ve önemi ile tanıştırmak olacaktır - konuşan kafaların ele aldığı soyut bir miktar değil, sınıflarımızda veya müzelerimizde gerçekten ölçebileceğimiz şeyler.

Bu korkunç sorunun çözümünün bir parçası olma dürtüsüne, eğitim yoluyla ya da konuşarak direnmeyin.