მზის ნაწილაკების ანალიზატორი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

მე ვიყავი კონფერენციაზე ახლახანს Fairbanks- ში, ალასკა, სადაც ადგილობრივი ქვანახშირის კომპანია (Usibelli Coal Mine) აფინანსებდა ინოვატორებს ჰაერის ხარისხის გაუმჯობესების გზების მოსაფიქრებლად. აშკარად ირონიული, მაგრამ ასევე მართლაც შესანიშნავი. არ ჩანდა სიგარეტის კომპანიების მიერ დაფინანსებული კვლევა იმის დასადგენად, რომ მათი პროდუქტი კარგია თქვენთვის ან ანაზღაურებადი „მეცნიერთა“მოსავალი, რომლებიც უარყოფენ კლიმატის ცვლილებას ან ევოლუციას, არამედ ფაქტორების სამწუხარო კომბინაციასთან გამკლავების გზა Fairbanks ჰაერზე ნაკლებად იდეალურია ზამთარში, როდესაც თერმული ინვერსია, ცივი ტემპერატურა, მანქანები და ხის გათბობა იწვევს ნაწილაკების რაოდენობის გადაჭარბებას EPA- ს ლიმიტებზე. ეს ნახარში არ არის კარგი თქვენი ჯანმრთელობისთვის-საუკეთესო ადგილი დასაწყებად, თუკი დაინტერესებული ხართ ამით არის ვიკიპედია:

თუკი სტატიას შორს გაიხედავთ, შეგიძლიათ ნახოთ აშშ-ს რუქა და ტერიტორიები, რომლებიც აღემატება EPA- ს ლიმიტებს, რომელიც მოიცავს ალასკას მცირე ნაწილს-ფეირბენკს. ეს შეიძლება არ იყოს ერთადერთი ადგილი, სადაც ზამთარში ჰაერი შეიძლება იყოს ცუდი-ჩრდილოეთ ფერდობზე, სადაც ნავთობისა და გაზის წარმოება მოიცავს უამრავ ნახშირწყალბადის დაწვას, ყურადღების ქვეშ იმყოფება. უცნაურია ვიფიქროთ არქტიკის ამ პაწაწინა ხელუხლებელ სოფლებზე, რომლებიც ჰაერით უფრო ხშირად გვხვდება ქალაქ ჩინეთში. მაგრამ რა უნდა გააკეთოს ამის შესახებ? ერთი ინოვაციური იდეა არის მეტი ადამიანის დაინტერესება იმ პრობლემით, რასაც ქვანახშირის ეს კომპანია აკეთებს. ჩემი პროექტი გულისხმობს მონიტორინგის მოწყობილობების უფრო სასიამოვნო გამოყენებას სახლის გამოყენებისთვის-იაფი, მზის ენერგიაზე მომუშავე, აპლიკაცია თქვენს ტელეფონზე გამოსაყენებლად და ადვილი თვალში.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ თქვენი მარაგი

1. ყველაზე აშკარა მიღება არის ის დიდი ჭურვი ფოტოზე! საბედნიეროდ ესენი ხელმისაწვდომია სახლის მოსაწყობ მაღაზიებში ან ინტერნეტში 20 დოლარზე ნაკლები. (ან დაბეჭდეთ… https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) მას აქვს შესანიშნავი ქარის შეგროვებისა და ნაწილაკების აღმნიშვნელი და კომპიუტერის მუშაობის დასაფარავად და წვიმის, თოვლისა და სხვა რაიმესგან დაცული ხარვეზებით კონსტრუქციის დაცვით.

2 მზის უჯრედი-ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh მინი კაფსულური მზის უჯრედის ეპოქსია 8.00 $

3. TP4056 დატენვის მოდული ბატარეის დაცვით 18650 BMS 5V მიკრო USB 1A -თითქმის 0 $

4. Adafruit ESP32 ბუმბული-19 დოლარი

5. Generic 18650 Lipo ბატარეა 3 $

6. ადაფრუტი (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA 1.8V+ - დან+ ეს შესანიშნავია, რადგან მას აქვს ჩართვის პინი, რომელიც გჭირდებათ $ 10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout-ბრწყინვალე პატარა დროის მოწყობილობა 6.00 $

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 ნაწილაკების სენსორი ლაზერული pm2.5 ჰაერის ხარისხის გამოვლენის სენსორის მოდული სუპერ მტვრის სენსორი PMS5003 18 $

ნაბიჯი 2: შეაერთეთ იგი

გაყვანილობა ძალიან მარტივია. ფრიზინგის დიაგრამა შეიცავს ყველა დეტალს. Honeywell– ის განყოფილებას აქვს ბევრი მავთული უკანა კონექტორიდან, მაგრამ ეს საინფორმაციო ფურცელი დაგეხმარებათ, თუ გჭირდებათ მეტი დეტალი:

ეს არის UART კავშირი ESP32– სთან, რომელსაც აქვს ორი სერიული პორტი და უნდა იყოს დაკავშირებული განვითარების დაფაზე RX და TX პინებთან. ენერგია უნდა მოდიოდეს გამაძლიერებელი ერთეულიდან, რომელიც იღებს ლიპო ბატარეის ძაბვას 5 ვ -მდე სენსორისთვის. სენსორის გამომუშავების ლოგიკა არის 3 ვოლტი, ასე რომ თქვენ არ გჭირდებათ არევა. Adafruit– ის მშვენიერი პატარა დროის ერთეული (მე არ ვიღებ ფულს ნებისმიერი მწარმოებლისგან …) TPL5111 იყენებს ჩართვის ქინძისთავებს როგორც Boost ერთეულზე, ასევე ESP32 დაფაზე, რომ ჩართოთ მოწყობილობა ყოველ ორ საათში. ეს არის რეგულირებადი პატარა ცვლადი რეზისტორი დაფაზე ყოველ წამში ორ საათამდე. თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეცვალოთ ეს ფიქსირებული რეზისტორით-შეგიძლიათ ნახოთ სქემა ადაფრუტის ვებ გვერდზე. TPL– ს აქვს თავისებურება, რომელიც მოითხოვს თქვენ დაიდარდოთ ყოველთვის, როდესაც ამ ომის კითხვას შეცვლით იმ დროისათვის, რომ მიიღოთ ახალი დრო. გაყვანილობა მოითხოვს მუდმივი ენერგიის მიწოდებას ამ ტაიმერისთვის. მზის ენერგიისა და ბატარეის დატენვა ხდება TP 4056 -ით, უბრალოდ დააკავშირეთ მზის უჯრედი შეყვანის მხარეს. სლაიდების გადამრთველი ასევე კარგია ბატარეასა და TP შეყვანის შორის, რომ მთლიანად გამორთოთ მოწყობილობა.

ნაბიჯი 3: ააშენეთ იგი

მართლაც მარტივი აშენება ამ გასასვლელისთვის. ჭურვი ქმნის მთელ დანაყოფს-წყალგაუმტარი და კარგი საჰაერო თავმოყრის სადგური! დარწმუნდით, რომ ცხელი წებო ყველა მავთულს მათი დამაგრების წერტილებზე სხვადასხვა დაფაზე, რათა გაუმკლავდეს მათ გამკაცრებას. Honeywell– ის ერთეული გარსის შიგნითა ნაწილზე იყო დამაგრებული გარე დონის სერიოზული ორმხრივი ლენტით-წინააღმდეგ შემთხვევაში დანარჩენი გროვა უბრალოდ გადააგდეს ჭურვის კორპუსში, სადაც გრავიტაციამ შეინარჩუნა იგი. საკიდი ფრჩხილი უკანა მხარეს არის წებოვანი სილიკონის ან გუპის ბრენდის წებოვანი საშუალებით. მზის პანელი უჯრედის წინ არის მიმაგრებული go-pro სამაგრებით, რაც სასიამოვნოა ისე, რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ კუთხე მზეზე, როდესაც ის არის ჩამოკიდებული. მზის პანელი Goop– ით იყო დამაგრებული მთაზე.

ნაბიჯი 4: პროგრამირება

აქ არის პროგრამული უზრუნველყოფის საცავი:

ბიბლიოთეკა არსებობს Honeywell– ის ამ განყოფილებისთვის და ის კარგად მუშაობდა კომპიუტერთან დაკავშირებისას, მაგრამ როგორც კი ბატარეაზე იყო ჩართული, ის ვერ მოხერხდა. ასე რომ, პროგრამა უბრალოდ იშორებს UART კომუნიკაციას მონაცემების მისაღებად და ჯამური შესამოწმებლად. მოწყობილობიდან მონაცემების გადმოსაღებად და თქვენს ტელეფონზე საჭიროა Blynk აპლიკაციის მომსახურება. თუ თქვენ ჯერ არ გამოგიყენებიათ ბლინკი, ის მკვდარია მარტივი IOT სისტემა, რომელიც მოითხოვს მინიმალურ პროგრამირებას და მუშაობს სამუდამოდ უპრობლემოდ. მე მქონდა რამოდენიმე ბლინკის IOT სისტემა, რომელიც წლების განმავლობაში მუშაობდა არატექნიკურ მცოდნე ტელეფონებზე, პრობლემების გარეშე. სისტემა მოითხოვს თქვენ ჩამოტვირთოთ Blynk აპლიკაცია და შექმნათ ანგარიში-ჯერჯერობით ეს ყველაფერი უფასოა. თქვენ უნდა შექმნათ ახალი პროგრამა თქვენს ტელეფონზე, რომელიც გკითხავთ რა სისტემას იყენებთ (ESP 32) და მოგაწვდით გასაღებს, რომლის გაგზავნა შეგიძლიათ კოდის დაყენებისას. შემდეგ თქვენ უნდა შექმნათ სუპერ სქემა, რომელიც მიიღებს სამ შეყვანას ვირტუალური ქინძისთავებიდან V4 ბატარეის დონიდან, V5 PM 2.5 და V6 PM10. ბლინკის საიტზე არის მრავალი გაკვეთილი, რომელთა საშუალებითაც შეგიძლიათ გაიგოთ, მაგრამ ეს ძალიან მარტივია. სხვა ცვლილებები პროგრამაში არის თქვენი wifi ქსელის სახელისა და პაროლის ჩასმა. პროგრამული უზრუნველყოფა ჯერ ჩართავს ნიმუშს და ელოდება ათი წამი ნაწილაკების მონაცემებს და თუ კარგია აგზავნის მას ბლინკის სერვერზე, რომელიც შემდეგ აგზავნის თქვენს ტელეფონს. DONEPIN კოდი ამაღლებს პინის დონეს TPL5111– ზე, რათა ყველაფერი დაიძინოს ჩართვის ქრონომეტრით. ბატარეის ძაბვა ამოღებულია A13 პინიდან.

ნაბიჯი 5: მისი გამოყენება

დაკიდეთ ეს მოწყობილობა იქ, სადაც მზე ანათებს და იმდენად ახლოს, რომ ის იღებს თქვენს wifi სიგნალს ბლინკის სერვერთან კომუნიკაციისთვის. არსებობს გასაკვირი რაოდენობა, რაც იწვევს მცირე ნაწილაკებს. სადღეგრძელო! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) ვინ იცოდა? ვფიქრობ, უახლესი კვლევა ამტკიცებს, რომ სადღეგრძელოს ნაწილაკები ხვდება თქვენს ტვინში და იწვევს დეპრესიას.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 ისე, სტატისტიკის მაგია იძლევა მრავალი კორელაციის გამოქვეყნების საშუალებას, მაგრამ მიზეზობრიობის დამტკიცება ცოტა უფრო რთულია. ეს სისუფთავე მოწყობილობა მაინც მოგცემთ საშუალებას მიჰყევით თქვენს ცხოვრებაში ნაწილაკების იმ ცეკვას, რაც აქამდე არასოდეს გაწუხებდათ. მზის ბატარეის დატენვას სჭირდება კარგი მზის მუდმივი მიწოდება, რაც ასევე დაგეხმარებათ დეპრესიაში.