Měření kvality vzduchu: 17 kroků

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

Kvalita ovzduší a jemné částice: Suspendované částice (označované „PM“pro „částicové látky“) jsou obecně jemné pevné částice nesené vzduchem (Wikipedia). Jemné částice pronikají hluboko do plic. Mohou způsobit zánět a zhoršit zdraví lidí s onemocněním srdce a plic.

Zařízení měří rychlost přítomnosti částic PM10 a PM2,5

Termín "PM10" se týká částic, jejichž průměr je menší než 10 mikrometrů. Termín "PM2,5" se týká částic, jejichž průměr je menší než 2,5 mikrometru.

Senzor:

Tento senzor je založen na laseru SDS011 PM2,5 / PM10 pro přesné a spolehlivé měření kvality vzduchu. Tento spolehlivý, rychlý a přesný laser měří obsah částic ve vzduchu mezi 0,3 a 10 μm.

Omezení projektu:

Wifi připojené zařízení

Wifi výkon, protože daleko od Wifi základny

Musí být aktivován pouze dvakrát za hodinu (omezení spotřeby energie a omezení WiFi)

Vodotěsné prostředí

Sledujte úroveň nabití baterie

Zásoby

Krok 1: Potřebné součásti

• Wemos D1 mini pro
• Senzor SDS011
• Jazýčkové relé Celduc D31A3110 (nebo ekvivalent PRME 15005, Edr0201 a0500, SIP1A05)
• Dva odpory: 470K, 100K
• Držák baterie Wemos ESP32
• Baterie 18650 2500 mAh
• Elektrický box ~ 6,2 x 3,5 x 2,3 palce (158 x 90 x 60 mm)
• Dvě šikmé trubky plus montážní trubka (průměr ~ 0,63 palce (16 mm))
• Flexibilní PVC trubka (průměr ~ 0,47 palce (12 mm))
• Lepidlo PVC
• Solární panel 5V 5W

• Různé hardware: spojovací terminál, deska s plošnými spoji, spínač, 2 šrouby, hliníková plochá stopka ~ 0,47 palce (12 mm), podpora relé

Software:

• Integrovaný software Espeasy Mega (verze 20190619)
• Centralizace opatření na serveru Domoticz

Krok 2: Elektronika a princip činnosti:

Čidlo částic je naprogramováno (z výrobního závodu) tak, aby po asi patnácti sekundách provozu dodávalo na sběrnici I2C naměřené hodnoty odpovídající PM10 a PM2,5. Tento senzor je řízen regulátorem typu ESP8266 vybaveným softwarem ESPEasy mega (Verze 20190626). Software musí být předem flashován v ovladači.

ESPEasy obsahuje plugin schopný propojit senzor SDS011 a sbírat naměřené hodnoty. Nebude tedy nutné provádět žádné programování (nebo jen velmi málo), ale pouze nastavení.

Vychází z principu měření každých 30 minut. Mezitím bude muset systém přejít do režimu spánku, aby se omezila spotřeba energie. ESP8266 má nativně nastavení spánku. Pro senzor, který také obsahuje zařízení na spaní, se místo toho rozhodneme pro pilotní relé Reed. Toto relé bude napájeno ESP8266, když se probudí (port D1 ESP8266). V režimu spánku bude tedy spotřeba energie systému minimální (řádově 20μA). Použití relé Reed má tu výhodu, že je ovládáno přímo ESP8266 (spotřebuje 10mA na maximální doporučených 12mA na port).

Za účelem monitorování napájecího napětí systému bude dělič napětí (odpory 100 kO-470 kO) dodávat napětí mezi 0 až 1 V (0 pro 0 V a 1 pro 5 V) na port A0 ESP8266. Tento port přijímá maximální napětí 1V. ESP8266 je vybaven analogovým / digitálním převodníkem, který poskytuje hodnotu čtení (od 1 do 1024). Tuto hodnotu ESP8266 před přenosem do Domoticz retransformuje v napětí od 0 do 5V.

Krok 3: Nastavení Espeasy: Hlavní

Krok 4: Espeasy Setings: Controler (domoticz)

Krok 5: Snadné nastavení: Úkol (monitorování napětí)

Krok 6: Nastavení Espeasy: Úkol (SDS011)

Krok 7: Snadné nastavení: Pravidlo

Na SDS011#PM10 do

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

gpio, 5, 1

Timer Set, 1, 5

endon

Na System#Wake do

gpio, 5, 0

endon

Na pravidlech#Časovač = 1 do

hluboký spánek, 1800

endon

Krok 8: Domoticz Settings: Controller (dummy)

Krok 9: Nastavení Domoticz: Připojená zařízení

Krok 10: Montáž senzoru do krabice

Krok 11: Deska s obvody

Krok 12: Konečná montáž

Krok 13: Provozní senzor

Kovová tyč je připevněna k pouzdru a zakřivena tak, aby ji bylo možné snadno zavěsit (balkon). Solární panel je upevněn pomocí držáku umožňujícího otáčení ve dvou osách.

Krok 14: Výsledek měření v Domoticz (tři zařízení)

Krok 15: Výsledek měření v Domoticz (PM2,5)

Krok 16: Výsledek měření v Domoticz (PM10)

Krok 17: Závěr:

Tato sestava nepředstavuje žádné zvláštní potíže pro lidi se znalostmi softwaru Domoticz a ESPEasy. Může efektivně měřit přítomnost jemných částic poblíž vašeho domova. Díky solárnímu panelu bude možné v případě potřeby zvýšit frekvenci měření. Tuto sestavu lze doplnit sondami pro měření teploty, vlhkosti, tlaku, CO2 atd.

Tento projekt je také viditelný na mém webu (vícejazyčný):