Obří analogový měřič CO2: 6 kroků (s obrázky)

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

Autor: rabbitcreekSledovat více od autora:

Současná atmosféra nad horou na Havaji obsahuje asi 400 ppm oxidu uhličitého. Toto číslo je nesmírně důležité pro všechny, kteří žijí na povrchu planet. Nyní jsme obklopeni buď popírači této starosti, nebo těmi, kteří si v návalu vzrušeného zájmu lámou ruce. Ale toto číslo a tisíce čísel, která jej následují ve zprávách, je těžké skutečně pochopit každý den. Jaké je množství CO2 kolem mě? Jak se mohu vztahovat k této myšlence plynů v atmosféře způsobujících přehřátí planety? Pro ty, které to zajímá, jsem postavil obří analogový CO2 metr, který pomocí jehly dlouhé 4 stopy oživí diskusi jakékoli školní místnosti nebo muzea o tom, jak se CO2 měří a jak se můžete stát součástí této analýzy plynů.

Z mé práce s analýzou směsí plynů ve šnorchlech: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ a ze zábavy při výrobě obrovských hodin přílivu a odlivu: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Opravil jsem senzor CO2 a robustní servo mechanismus, abych vytvořil analogový CO2 metr pro montáž na stěnu, který velmi přesně zobrazuje aktuální hladinu CO2 ve vzduchu. Většina sestavení je vytištěna 3D a také nabízí přesný digitální výstup z E - Ink displeje z peří Adafruit. Čichací klakson krytu senzoru je nádherný soubor STL od: Resize 3 inch Spiral Speaker box od iiime, který byl původně proveden pro skříně reproduktorů Nautilus. Funguje na dobíjecí baterie nebo nástěnné bradavice o napětí 5 voltů a zaznamenává všechna vaše data do přiloženého držáku karty SD.

Krok 1: Shromážděte své materiály

Stavební materiály nejsou levné, ale přispívají k maximální přesnosti údajů.

1. Adafruit 2,13 tříbarevný eInk / ePaper displej FeatherWing-červená černá bílá-na to byste mohli použít velmi levný TFT za 3,00 $, ale na slunci by se stejně dobře nezobrazoval. Nevýhodou této stohovatelné obrazovky je že se obnovuje pomalu.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO verze tohoto zařízení nepracuje dobře se senzorem. Můžete si vystačit s levnější jednotkou 32u4 bez slotu pro kartu SD, ale je to snazší v případě, že chcete zaznamenat všechna svá data.

3. Robustní kovový spínač zapnutí/vypnutí s modrým LED kroužkem - 16 mm modrý zapnutí/vypnutí

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 Sensor with I2C/UART 5V/3.3V Interface for Arduino/Raspeberry Pi by Sandbox Electronics-opravdu skvělý bezproblémový zážitek s touto společností ujistěte se, že budete postupovat podle pokynů pro povolení 3 voltového výstupu- běží pouze na 5 voltů

5. Standardní hřídel ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - další skvělá společnost! (Ze souhlasu těchto společností nemám žádné výhody)

6. Standardní digitální servo HiTec, které se hodí výše.

7. 6,00”hliníkový kanál-Servo City

Krok 2: 3D tisk součástí

Všechny součásti lze snadno tisknout pomocí PLA na jakékoli 3D tiskárně. Levný Creality CR10, který jsem použil, má dostatečně širokou výstupní základnu, která umožňuje velkou velikost klaksonu a zadní desky. Trvalo to několik hodin, ale nebyly zaznamenány žádné problémy. Tisk s podporou. Roh byl poté nastříkán texturovanou barvou, která konečnému produktu dodává ten písečný nádech a zakrývá jemné linie 3D tisku. Zadní deska byla navržena ve Fusion 360, aby se snadno vešla do okna inkoustového displeje Feather E. Ostatní soubory jsou pro šroubový držák pro tyč ukazatele a pouzdro, které drží protizávaží ve spodní části ukazatele.

Krok 3: Postavte to

Stavba je docela jednoduchá. Servocity systém vám umožňuje rychle namontovat servo mechanismus na nosnou konstrukci. Nástavce pro montáž předního rohu se zadní deskou, která obsahuje veškerou elektroniku, jsou vyrobeny ze dvou ohnutých spojovacích desek, které jsou na zadní straně desky přilepeny E6000. Další spojovací deska se rozprostírá vzadu a umožňuje pevné uchycení na 90stupňový nástěnný konektor. Ukazatel, který jsem použil, lze vyrobit v podstatě libovolně dlouhý-můj měl velikost asi 4 stopy. Použil jsem dlouhou příjezdovou cestu, kterou najdete ve velkém obchodě za méně než 5 $. Jsou vyrobeny ze sklolaminátu a jsou na svoji délku pěkné a lehké. V situaci se servem, dokonce is podporou převodovky, musíte pečlivě vyvážit váhu a přesně ji vycentrovat do držáku. Moje protizávaží bylo vyrobeno z podložek uzavřených v 3D tištěném pouzdře a poté utěsněno řezaným koncem tyče v epoxidu. Vyzkoušejte, zda servo toleruje tuto hmotnost a vyvážení-servo by mělo přestat kňučet poté, co dosáhlo své pozice v softwaru. Pokud si nadále stěžuje a hýbe, máte pravděpodobně problém.

Krok 4: Zapojte/sestavte

Schéma zapojení je přiloženo výše. Servo pin je v tomto scénáři připojen ke kolíku 11. Displej papíru E zabírá na pírku docela dost špendlíků, takže je nechtěně nepoužívejte. Zkontrolujte, zda jsou páry SDA a SCL správně připojeny. Napájení je zajištěno buď 5voltovou bradavicí (2 A) nebo Lipo baterií. Nástěnná bradavice je vedena spínačem ON/Off umístěným v horní části houkačky, který pak napájí počítač s perem, servo a senzor, vše s napětím 5 voltů. Rovněž jsem paralelně připojil sérii modrých LED na konec houkačky, aby na konci tunelu poskytlo světlo. (Toto není ve schématu zapojení.) Laserový senzor pro CO2 je namontován poblíž otvoru houkačky, takže do něj můžete foukat nebo poskytovat jakékoli jiné vzduchové směsi až k jeho tlamě. Digitální deska je také namontována uvnitř houkačky a napájecí připojení je provedeno přímo k přepínači. Zemnicí vodič, napájecí vodiče a SDA, SCL vedení jsou vyvedeny ze zadní části desky na desku Feather. Stoh papíru Adalogger Feather/ E je připevněn k zadní části desky. Po otestování všech připojení je houkačka přes noc utěsněna k zadní desce lepidlem E6000.

Krok 5: Naprogramujte jej

Opravdu jednoduchý program s Arduino IDE. Zahrňte různé knihovny pro připojené stroje: NDIR_I2C.h (zahrnuty na webových stránkách Sandbox Electronics), „Adafruit_EPD.h“pro provoz krásného displeje z E-papíru, Servo.h pro standardní knihovnu serv. Definujte kolíky nezbytné pro zobrazení. Definujte pin pro servo výstup. Připojte servo a senzor. Funkce smyčky pouze čte snímač a odesílá jej na servo pomocí funkce Map/Constrain. Jedinou ošemetnou částí je omezení dosahu serva, aby se nedostalo do stran držáku. Líbila se mi myšlenka zadní montáže na servo/ukazatel zapouzdřená mezi čelní deskou a zadní stěnou, ale má také určitá omezení. Pomocí standardní ukázkové funkce rozmítání vyzkoušejte limity úhlů pro servo a omezte je ve funkci mapy. Prohlášení na konci mají omezit rychlost serva, aby hybnost protizávaží dlouhého ukazovátka nezničila sochu.

Krok 6: Použijte jej

Zařízení lze snadno připevnit na jakýkoli povrch stěny pomocí několika šroubů. Nezatěžuje tolik a vzhledem k tomu, že se pohybuje tak pomalu, opravdu se moc nehoupá. Na prvním DÁRKU můžete vidět, že je neuvěřitelně citlivý na CO2 i ve vašem dechu. Dýchání na konec rohu zvyšuje potenciální hladinu CO2 na 4%, což by bylo 40 000 ppm. Senzor se vypne při 10 000 000 a můžete se s tím vypořádat při programování pohybu hůlky-tj. Udělat výstup logaritmický nebo změnit pohybový cyklus rychlejšími švihy. Lze s ním snadno provádět další experimenty, včetně umístění do malé uzavřené místnosti se spoustou lidí (suterén kostela při hrnečku) nebo venku na větrném svahu. Nejnižší jsem dostal asi 410 a to bylo včera s 50 mph větrnou smrští. Potenciálním využitím tohoto nástroje by bylo seznámit lidi s konceptem monitorování CO2 a jeho důležitostí - nikoli nějakou abstraktní veličinou, kterou mluvící hlavy řeší, ale tím, co můžeme ve skutečnosti měřit ve svých třídách nebo muzeích.

Neodporujte nutkání být součástí řešení tohoto strašného problému, ať už prostřednictvím vzdělání nebo mluvením.