Zmierz jakość powietrza: 17 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Jakość powietrza i drobne cząstki: Cząstki zawieszone (oznaczone jako „PM” dla „cząstek stałych”) to zazwyczaj drobne cząstki stałe przenoszone przez powietrze (Wikipedia). Drobne cząsteczki wnikają głęboko do płuc. Mogą powodować stany zapalne i pogarszać stan zdrowia osób z chorobami serca i płuc.

Urządzenie mierzy wskaźnik obecności cząstek PM10 i PM2,5

Termin „PM10” odnosi się do cząstek, których średnica jest mniejsza niż 10 mikrometrów. Termin „PM2,5” odnosi się do cząstek, których średnica jest mniejsza niż 2,5 mikrometra.

Czujnik:

Ten czujnik oparty jest na laserze SDS011 PM2,5 / PM10, aby dokładnie i wiarygodnie mierzyć jakość powietrza. Ten niezawodny, szybki i precyzyjny laser mierzy zawartość cząstek w powietrzu w zakresie od 0,3 do 10 μm.

Ograniczenia projektu:

Urządzenie podłączone do Wi-Fi

Wydajność Wi-Fi, ponieważ daleko od bazy Wi-Fi?

Należy aktywować tylko dwa razy na godzinę (ograniczenie zużycia energii i ograniczenie Wi-Fi)

Wodoodporne środowisko

Monitoruj poziom naładowania baterii

Kieszonkowe dzieci

Krok 1: Potrzebne komponenty

• Wemos D1 mini pro
• Czujnik SDS011
• Kontaktron Celduc D31A3110 (lub odpowiednik PRME 15005, Edr0201 a0500, SIP1A05)
• Dwa rezystory: 470K, 100K
• Uchwyt baterii Wemos ESP32
• Bateria 18650 2500 mAh
• Skrzynka elektryczna ~ 6,2 x 3,5 x 2,3 cala (158 x 90 x 60 mm)
• Dwie rury kątowe plus rura montażowa (średnica ~ 0,63 cala (16 mm))
• Elastyczna rura PVC (średnica ~0,47 cala (12 mm))
• Klej PCV
• Panel słoneczny 5V 5W

• Różny sprzęt: zacisk przyłączeniowy, płytka drukowana, przełącznik, 2 śruby, płaski chwyt aluminiowy ~0,47 cala (12 mm), wspornik przekaźnika

Oprogramowanie:

• Oprogramowanie wbudowane Espeasy Mega (wersja 20190619)
• Centralizacja działań na serwerze Domoticz

Krok 2: Elektronika i zasada działania:

Czujnik cząstek jest zaprogramowany (fabrycznie) do podawania na magistralę I2C, po około piętnastu sekundach pracy, mierzonych wartości odpowiadających PM10 i PM2,5. Czujnikiem tym steruje sterownik typu ESP8266 wyposażony w oprogramowanie ESPEasy mega (Wersja 20190626). Oprogramowanie musi być wcześniej sflashowane w kontrolerze.

ESPEasy zawiera wtyczkę zdolną do połączenia z czujnikiem SDS011 i zbierania zmierzonych wartości. W związku z tym nie będzie programowania (lub bardzo niewiele), a jedynie ustawienie.

Zaczyna się od zasady pomiaru co 30 minut. W międzyczasie system będzie musiał przejść w tryb uśpienia, aby ograniczyć zużycie energii. ESP8266 ma natywnie ustawienie uśpienia. W przypadku czujnika, w skład którego wchodzi również urządzenie do spania, zdecydujemy się na przekaźnik pilotujący Reed. Ten przekaźnik będzie zasilany przez ESP8266 po przebudzeniu (port D1 ESP8266). Dzięki temu pobór mocy systemu będzie minimalny w trybie uśpienia (rzędu 20 μA). Zastosowanie przekaźnika Reed ma tę zaletę, że jest sterowane bezpośrednio przez ESP8266 (zużywa 10mA przy maksymalnym zalecanym 12mA na port).

W celu monitorowania napięcia zasilania układu dzielnik napięcia (rezystory 100kO-470kO) poda napięcie od 0 do 1V (0 dla 0V i 1 dla 5V) na porcie A0 ESP8266. Ten port akceptuje maksymalne napięcie 1V. ESP8266 posiada przetwornik analogowo/cyfrowy, który dostarcza odczytaną wartość (od 1 do 1024). Wartość ta zostanie przetransformowana przez ESP8266 na napięcie od 0 do 5V przed przesłaniem do Domoticza.

Krok 3: Ustawienia Espeasy: Główne

Krok 4: Espeasy Settings: Kontroler (domoticz)

Krok 5: Ustawienia Espeasy: Zadanie (monitorowanie napięcia)

Krok 6: Ustawienia Espeasy: Zadanie (SDS011)

Krok 7: Ustawienia Espeasy: Reguła

Na SDS011#PM10 zrób

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

timerUstaw, 1, 5

endon

W systemie#Obudź się

gpio, 5, 0

endon

W sprawie reguł#Timer=1 rób

głęboki sen, 1800

endon

Krok 8: Ustawienia Domoticz: Kontroler (atrapa)

Krok 9: Ustawienia Domoticz: podłączone urządzenia

Krok 10: Montaż czujnika w pudełku

Krok 11: Płytka drukowana

Krok 12: Montaż końcowy

Krok 13: Czujnik operacyjny

Metalowy pręt jest przymocowany do obudowy i wygięty, dzięki czemu można go łatwo zaczepić (balkon). Panel słoneczny mocowany jest za pomocą mocowania umożliwiającego obrót w dwóch osiach.

Krok 14: Wynik pomiarów w Domoticz (trzy urządzenia)

Krok 15: Wynik pomiarów w Domoticz (PM2,5)

Krok 16: Wynik pomiarów w Domoticz (PM10)

Krok 17: Wniosek:

Ten montaż nie stanowi szczególnej trudności dla osób znających się na oprogramowaniu Domoticz i ESPEasy. Może skutecznie mierzyć obecność drobnych cząstek w pobliżu domu. Dzięki panelowi słonecznemu w razie potrzeby możliwe będzie zwiększenie częstotliwości pomiarów. Montaż ten można uzupełnić sondami do pomiaru temperatury, wilgotności, ciśnienia, CO2 itp.

Ten projekt jest również widoczny na mojej stronie (wielojęzyczny):