Solární analyzátor částic: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Nedávno jsem byl na konferenci ve Fairbanks na Aljašce, kde místní uhelná společnost (Usibelli Coal Mine) sponzorovala inovátory, aby přemýšleli o způsobech, jak zlepšit kvalitu ovzduší. Evidentně ironické, ale také opravdu skvělé. Nezdálo se, že by to byl výzkum, který by cigaretové společnosti sponzorovaly, aby ukázaly, že jejich produkt je pro vás dobrý, nebo současná úroda placených „vědců“, kteří popírají změnu klimatu nebo evoluci, ale způsob, jak se vypořádat s nešťastnou kombinací faktorů, které Fairbanks vzduch v zimě méně než ideální, když tepelná inverze, nízké teploty, auta a vytápění domu dřevem způsobí, že počet částic překročí limity EPA. Tento guláš neprospívá vašemu zdraví-nejlepší místo, kde začít, pokud vás to zajímá, je Wikipedie:

Pokud se v článku podíváte daleko dolů, můžete vidět mapu USA a oblastí, které překračují limity EPA, které zahrnují malou část Aljašky-Fairbanks. Toto nemusí být jediné místo, kde by mohl být vzduch v zimě špatný-Severní svah, kde produkce ropy a plynu zahrnuje spalování spousty uhlovodíků, je pod drobnohledem. Je zvláštní myslet na tyto malé nedotčené vesnice v arktické oblasti, které trpí vzduchem, který se běžně vyskytuje v městské Číně. Ale co s tím dělat? Jednou z inovativních myšlenek je přimět více lidí, aby se zajímali o problém, který tato místní uhelná společnost dělá. Můj projekt zahrnuje zlepšení chuti těchto monitorovacích zařízení pro domácí použití-levné, solární napájení, aplikace v telefonu pro výstup a snadné pro oči.

Krok 1: Shromážděte své zásoby

1. Nejviditelnější je velká skořápka na fotografii! Naštěstí jsou k dostání ve spoustě obchodů s domácím vybavením nebo na webu za méně než 20 $. (Nebo si je vytiskněte … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) Má skvělý tvar pro shromažďování větru a uzavírání práce vzorkovače částic a počítače a ochrana konstrukce připojené k chybě před deštěm, sněhem a čímkoli jiným.

2 solární článek-ALLPOWERS 2,5W 5V/500mAh Mini zapouzdřený solární článek epoxid $ 8,00

3. Nabíjecí modul TP4056 s ochranou baterie 18650 BMS 5V Micro USB 1A -téměř $ 0

4. Adafruit ESP32 Feather-19 $

5. Obecná baterie 18650 Lipo 3 $

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA od 1,8 V+ tato věc je skvělá, protože má aktivační pin, který potřebujete 10 $

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-brilantní malé časovací zařízení $ 6,00

8. Laserový senzor pevných částic HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5, modul PM2.5 pro detekci kvality vzduchu, snímač prachu Super PMS5003 $ 18

Krok 2: Zapojte kabel

Zapojení je velmi jednoduché. Fritzingův diagram obsahuje všechny podrobnosti. Jednotka Honeywell má spoustu vodičů vycházejících ze zadního konektoru, ale tento informační list by vám měl pomoci, pokud potřebujete další podrobnosti:

Jedná se o připojení UART k ESP32, které má dva sériové porty a mělo by být připojeno k pinům RX a TX na vývojové desce. Napájení musí pocházet z posilovací jednotky, která snímá napětí baterie lipo až 5V. Logika na výstupu senzoru je 3 volty, takže si s tím nemusíte lámat hlavu. Úžasná malá časovací jednotka od společnosti Adafruit (nedostávám žádné peníze od žádného výrobce …) TPL5111 používá aktivační kolíky na jednotce Boost i na desce ESP32 k zapnutí jednotky každé dvě hodiny. To je nastavitelné malým variabilním odporem na desce od každé sekundy až do dvou hodin. Můžete to také nahradit pevným odporem-graf najdete na webu Adafruit. TPL má vtípek, který vyžaduje, abyste se zbavili síly, kdykoli změníte tuto hodnotu Ohm pro načasování, abyste získali nové načasování. Zapojení vyžaduje neustálý přísun energie do tohoto časovače. Solární energii a nabíjení baterie provádí TP 4056, stačí připojit solární článek na vstupní stranu. Pěkný vypínač mezi baterií a vstupem TP je také vhodný pro úplné vypnutí jednotky.

Krok 3: Postavte to

Opravdu jednoduchá konstrukce pro tento výlet. Skořepina tvoří pouzdro celé jednotky-vodotěsná a dobrá stanice pro shromažďování vzduchu! Ujistěte se, že všechny dráty lepíte za horka na jejich upevňovací body na různých deskách, aby se s nimi hůře manipulovalo. Jednotka Honeywell byla na vnitřní stranu skořepiny připevněna vážnou oboustrannou páskou na venkovní úrovni-jinak byl zbytek hromádky jen hoden do pláště skořepiny, kde ji držela gravitace. Na zadní stranu je nalepen závěsný držák buď silikonovým nebo lepidlem značky Goop. Solární panel je připevněn k přední části článku pomocí klipového držáku go-pro, který je pěkný, takže můžete nastavit úhel vůči slunci, když visí. Solární panel byl na držák nalepen Goopem.

Krok 4: Naprogramujte jej

Zde je úložiště softwaru:

Pro tuto jednotku Honeywell existuje knihovna a zdálo se, že funguje dobře, když je připojena k počítači, ale jakmile byla na ovládání baterie, selhala. Program tedy pouze rozebere komunikaci UART, aby získal data a zkontroloval je. Chcete -li dostat data z jednotky do telefonu, potřebujete služby aplikace Blynk. Pokud jste Blynk ještě nepoužili, je to jednoduchý IOT systém, který vyžaduje minimální programování a funguje navždy bez problémů. Několik systémů IOT Blynk jsem léta provozoval na telefonech důvtipných lidí bez technických znalostí bez problémů. Systém vyžaduje, abyste si stáhli aplikaci Blynk a zřídili si účet-zatím vše zdarma. V telefonu musíte nastavit nový program, který se zeptá, jaký systém používáte (ESP 32), a dodá vám klíč, který si můžete při nastavování kódu zaslat e -mailem. Poté musíte nastavit super graf odebírající tři vstupy z virtuálních pinů Úroveň baterie V4, V5 PM 2,5 a V6 PM10. Na webu Blynk je mnoho návodů, které vám s ním mohou promluvit, ale je to velmi jednoduché. Dalšími změnami v programu je vložení názvu vaší wifi sítě a hesla. Software nejprve zapne sampler a čeká deset sekund na data částic a pokud je v pořádku, odešle je na server Blynk, který je poté odešle do vašeho telefonu. Kód DONEPIN zvyšuje úroveň pinu na TPL5111, aby vše spalo pomocí časovače povolení. Napětí baterie je odebíráno z pinu A13.

Krok 5: Použití

Zavěste toto zařízení na místo, kde svítí slunce a dostatečně blízko, aby zachytilo váš signál wifi a komunikovalo se serverem Blynk. Existuje překvapivě mnoho věcí, které způsobují malé částice. Přípitek! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Kdo to věděl? Myslím, že nejnovější výzkumy předpokládají, že se částice toastu dostanou do vašeho mozku a způsobí depresi.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Kouzlo statistik umožňuje zveřejnění spousty korelací, ale příčinná souvislost je trochu obtížnější prokázat. Toto úhledné zařízení vám alespoň umožní sledovat tanec částic ve vašem životě, o který jste se nikdy předtím nebáli. Nabíjení solární baterie vyžaduje dobré stabilní sluneční světlo, které by také mělo pomoci vaší depresi.