Solar Particle Analyzer: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Jeg var for nylig på en konference i Fairbanks, Alaska, hvor et lokalt kulfirma (Usibelli Coal Mine) sponsorerede innovatører til at tænke på måder at forbedre luftkvaliteten. Naturligvis ironisk, men også virkelig fantastisk. Det så ikke ud til at være forskningen, som cigaretvirksomheder sponsorerede for at vise, at deres produkt var godt for dig eller nuværende afgrøde af betalte "forskere", der benægter klimaændringer eller udvikling, men en måde at håndtere en uheldig kombination af faktorer, der gør Fairbanks lufter mindre end ideelt om vinteren, når termisk inversion, kolde temperaturer, biler og boligopvarmning med træ får partikeltallet til at gå over EPA -grænserne. Denne gryderet er ikke godt for dit helbred-det bedste sted at starte, hvis du har interesse i dette, er Wikipedia:

Hvis du ser langt ned i artiklen, kan du se kortet over USA og områder, der overskrider EPA-grænser, som omfatter en lille del af Alaska-Fairbanks. Dette er muligvis ikke det eneste sted, hvor luften om vinteren kan være dårlig-Nordhældningen, hvor olie- og gasproduktion involverer afbrænding af masser af kulbrinter, har været under kontrol. Det er mærkeligt at tænke på disse små uberørte landsbyer i arktis, der lider af luft, der mere almindeligt findes i det urbane Kina. Men hvad skal man gøre ved det? En innovativ idé er at få flere mennesker interesseret i det problem, som denne lokale kulvirksomhed laver. Mit projekt går ud på at gøre disse overvågningsenheder mere spiselige til hjemmebrug-billige, soldrevne, en app på din telefon til output og let for øjnene.

Trin 1: Saml dine forbrugsvarer

1. Det mest oplagte er den store skal på billedet! Disse er heldigvis tilgængelige i mange boligindretningsbutikker eller på nettet for mindre end $ 20. (Eller udskriv den … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Den har en vidunderlig form til at samle vinden og omslutte funktionen af partikelprøvetageren og computeren og beskytte den bug-wired konstruktion mod regn, sne og hvad som helst.

2 solceller-ALLPOWERS 2,5W 5V/500mAh Mini indkapslet solcelle-epoxy $ 8,00

3. TP4056 opladningsmodul med batteribeskyttelse 18650 BMS 5V Micro USB 1A -næsten $ 0

4. Adafruit ESP32 Feather-$ 19

5. Generisk 18650 Lipo -batteri $ 3

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA fra 1.8V+ denne ting er fantastisk, fordi den har en aktiveringsnål, som du har brug for $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-strålende lille timing-enhed $ 6,00

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Partikelsensor laser pm2.5 luftkvalitetsdetektionssensormodul Superstøvføler PMS5003 $ 18

Trin 2: Tilslut det

Ledningerne er meget ligetil. Fritzing -diagrammet har alle detaljer. Honeywell-enheden har mange ledninger, der kommer ud af bagstikket, men dette informationsark kan hjælpe dig, hvis du har brug for flere detaljer:

Det er en UART -forbindelse til ESP32, som har to serielle porte og skal tilsluttes RX- og TX -benene på udviklingskortet. Strømmen skal komme fra boost -enheden, som tager lipo -batterispændingen op til 5V for sensoren. Logikken på sensorudgangen er 3 volt, så du ikke behøver at rode med det. Den vidunderlige lille timing -enhed fra Adafruit (jeg får ingen penge fra nogen producent …) TPL5111 bruger aktiveringsstifterne på både Boost -enheden og ESP32 -kortet til at tænde enheden hver anden time. Dette er justerbart med en lille variabel modstand på brættet fra hvert sekund op til to timer. Du kan også erstatte dette med en fast modstand-du kan finde diagrammet på Adafruit-webstedet. TPL'en har en finurlighed i det, der kræver, at du tager af, når du ændrer denne Ohm -læsning for timingen for at opnå den nye timing. Ledningerne kræver en konstant strømforsyning til denne timer. Solenergi og batteriopladning udføres af TP 4056, bare tilslut solcellen til indgangssiden. En glidekontakt er også god mellem batteriet og TP -indgangen for helt at slukke for enheden.

Trin 3: Byg det

Virkelig enkel konstruktion til denne udflugt. Skallen danner kabinet for hele enheden-vandtæt og en god luftopsamlingsstation! Sørg for, at du varmt limer alle ledninger til deres fastgørelsespunkter på de forskellige brædder for at gøre dem hårdere at håndtere. Honeywell-enheden blev fastgjort på indersiden af skallen med seriøst dobbeltsidet tape på udvendigt niveau-ellers blev resten af bunken bare smidt ind i skallen, hvor tyngdekraften holdt den. Et bøjlebeslag limes på bagsiden med enten silicium eller klæbemærke fra Goop. Solpanelet er klippet til forsiden af cellen med et go-pro clip mount, hvilket er rart, så du kan justere vinklen til solen, når den hænger. Solpanelet blev limet med Goop til holderen.

Trin 4: Programmer det

Her er lageret til softwaren:

Der er et bibliotek til denne Honeywell -enhed, og det syntes at fungere godt, når den var tilsluttet computeren, men så snart den var på batterikontrol, mislykkedes den. Så programmet adskiller bare UART -kommunikationen for at få dataene og summen kontrollere det. For at få dataene ud af enheden og ind på din telefon kræver tjenester fra Blynk -appen. Hvis du ikke har brugt Blynk før, er det dødt simpelt IOT -system, der kræver minimal programmering og fungerer for evigt uden problemer. Jeg har haft flere Blynk IOT -systemer kørende i årevis på ikke -tekniske kyndige folks telefoner uden problemer. Systemet kræver, at du downloader Blynk-appen og opretter en konto-alt gratis indtil videre. Du skal oprette et nyt program på din telefon, der spørger, hvilket system du bruger (ESP 32) og forsyner dig med en nøgle, som du kan e -maile til dig selv, når du opretter koden. Du skal derefter oprette et superdiagram, der tager tre input fra virtuelle ben V4 Batteriniveau, V5 PM 2.5 og V6 PM10. Der er mange selvstudier på Blynk -webstedet, der kan tale dig igennem det, men det er meget enkelt. De andre ændringer i programmet er at indsætte navnet på dit wifi -netværk og adgangskoden. Softwaren tænder først sampleren og venter ti sekunder på partikeldataene, og hvis ok sender den videre til Blynk -serveren, som derefter sender den til din telefon. DONEPIN -koden hæver niveauet af stiften på TPL5111 for at få alt til at gå i dvale med aktiveringstimeren. Batterispændingen tages af A13 -stiften.

Trin 5: Brug det

Hæng denne enhed, hvor solen skinner og nær nok til, at den opfanger dit wifi -signal til at kommunikere med Blynk -serveren. Der er et overraskende antal ting, der forårsager små partikler. Ristet brød! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Hvem vidste? Jeg gætter på, at den nyeste forskning peger på, at toastpartikler kommer ind i din hjerne og forårsager depression.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Tja, statistikens magi gør det muligt at offentliggøre masser af sammenhænge, men årsagssammenhæng er lidt vanskeligere at bevise. Denne pæne enhed vil i det mindste gøre dig i stand til at følge dansen af partikler i dit liv, som du aldrig har bekymret dig for før. Opladningen af solbatteriet har brug for en god stabil solforsyning, som også skal hjælpe din depression.