Przenośny pomiar drobnych cząstek: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Celem tego projektu jest pomiar jakości powietrza poprzez pomiar ilości drobnych cząstek.

Dzięki swojej przenośności możliwe będzie wykonywanie pomiarów w domu lub w podróży.

Jakość powietrza i drobne cząstki: Cząstki stałe (PM) są ogólnie definiowane jako drobne cząstki stałe przenoszone przez powietrze (źródło: Wikipedia). Drobne cząsteczki wnikają głęboko do płuc. Mogą powodować stany zapalne i pogarszać stan zdrowia osób z chorobami serca i płuc.

Urządzenie do pisania mierzy wskaźnik obecności cząstek PM10 i PM2,5

Przyrząd do pisania mierzy obecność PM10 i PM2, 5

Termin „PM10” odnosi się do cząstek o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów.

PM2,5 oznacza cząstki stałe o średnicy mniejszej niż 2,5 mikrometra.

Czujnik:

Ten czujnik jest oparty na laserze SDS011 PM2.5/PM10 do dokładnego i niezawodnego badania jakości powietrza. Laser ten mierzy poziom cząstek w powietrzu w zakresie od 0,3 do 10 µm.

Krok 1: Lista komponentów:

• Kolorowy wyświetlacz ST7735 (128x160)
• Arduino NANO Każdy
• Sonda SDS011
• Bateria 9V
• Przełącznik wciskany
• Rezystory 2 x 10k
• Płytka drukowana epoksydowa
• Elastyczna rurka o średnicy wewnętrznej 6mm.
• Puszka montażowa z przezroczystą pokrywą (12x8x6cm)
• Pleksiglas lub płyta epoksydowa
• 4 zestawy śrub i plastikowych przekładek
• 4 metalowe śruby (dostarczane z etui)

Krok 2: Zasada działania:

Czujnik cząstek jest zaprogramowany (fabrycznie) tak, aby co 2 minuty dostarczał na magistralę I2C wartości odpowiadające PM10 i PM2,5.

Czujnik ten jest sterowany przez kontroler Arduino NANO Every zaprogramowany za pomocą oprogramowania Arduino IDE.

Wyświetlacz ST7735 pozwala śledzić przebieg pomiarów. Pomiar jest wykonywany co dwie minuty. Dwie tabele pozwalają śledzić przebieg pomiarów w ciągu 44 minut (22 pomiary). Każdy nowy pomiar dodawany jest po prawej stronie tabeli po przesunięciu starych pomiarów w lewo. Wyświetlacz pokazuje również czas pozostały do następnego pomiaru oraz napięcie baterii. Przetłumaczone z www. DeepL.com/Translator (wersja bezpłatna)

W celu monitorowania napięcia zasilania układu do akumulatora i portu A6 kontrolera podłączony jest dzielnik napięcia (rezystory 10kO-10kO). Ten dzielnik napięcia pozwala uniknąć wprowadzenia napięcia wyższego niż 4,5 V na port A6. Przy zastosowaniu baterii 9V 1000mAh urządzenie może pracować przez 6 godzin.

Krok 3: Programowanie

Programowanie odbywa się za pomocą Arduino IDE. Używane biblioteki są wskazane poniżej na początku programu. Są one pobierane ze strony Arduino.

Cały program można pobrać tutaj.

Krok 4: Montaż:

Montaż nie stwarza żadnego szczególnego problemu. Jest to uproszczone dzięki zastosowaniu obudowy z przezroczystą pokrywą.

Aby ułatwić montaż, elementy układa się w stos i mocuje jeden na drugim. Kolorowe kółka na zdjęciach pokazują, jak elementy są ułożone.

Rozpocznij montaż sondy SDS011 na płycie z pleksiglasu (czerwone kółka). Ten zespół jest zamocowany w obudowie (zielone kółka). Następnie dodaj gotową płytę montażową (z wyjątkiem wyświetlacza). Wyświetlacz jest podłączony do płyty montażowej, dzięki czemu można dokręcić wszystkie śruby mocujące.

Czujnik SDS jest podłączony na zewnątrz obudowy za pomocą elastycznej rurki.

Wniosek:

Ten montaż nie przedstawia żadnej szczególnej trudności dla osób posiadających wiedzę w zakresie programowania Arduino IDE.

Pozwala skutecznie zmierzyć obecność drobnych cząstek.

Ten zespół można uzupełnić czujnikami do pomiaru temperatury, wilgotności, ciśnienia, CO2 itp.