Портативное измерение мелких частиц: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Цель этого проекта - измерить качество воздуха путем измерения количества мелких частиц.

Благодаря портативности можно будет проводить измерения дома или в дороге.

Качество воздуха и мелкие частицы: твердые частицы (ТЧ) обычно определяются как мелкие твердые частицы, переносимые воздухом (источник: Википедия). Мелкие частицы проникают глубоко в легкие. Они могут вызвать воспаление и ухудшить здоровье людей с заболеваниями сердца и легких.

Пишущее устройство измеряет уровень присутствия частиц PM10 и PM2,5.

Пишущее устройство должно измерять присутствие PM10 и PM2,5.

Термин «PM10» относится к частицам диаметром менее 10 микрометров.

PM2,5 означает твердые частицы диаметром менее 2,5 мкм.

Датчик:

Этот датчик основан на лазере SDS011 PM2.5 / PM10 для точного и надежного тестирования качества воздуха. Этот лазер измеряет уровень частиц в воздухе от 0,3 до 10 мкм.

Шаг 1: Список компонентов:

• Цветной дисплей ST7735 (128x160)
• Arduino NANO Каждый
• SDS011 Зонд
• Аккумулятор 9В
• Нажимной переключатель
• 2 резистора по 10 кОм
• Печатная плата из эпоксидной смолы
• Гибкая трубка с внутренним диаметром 6 мм.
• Монтажная коробка с прозрачной крышкой (12x8x6см)
• Пластина из оргстекла или эпоксидной смолы
• 4 комплекта винтов и пластиковых шайб
• 4 винта по металлу (в комплекте)

Шаг 2: Принцип работы:

Датчик частиц запрограммирован (на заводе-изготовителе) на передачу по шине I2C каждые 2 минуты значений, соответствующих PM10 и PM2,5.

Этот датчик управляется контроллером Arduino NANO Every, запрограммированным с помощью программного обеспечения Arduino IDE.

Дисплей ST7735 позволяет следить за развитием измерений. Измерение выполняется каждые две минуты. Две таблицы позволяют проследить эволюцию измерений за 44 минуты (22 измерения). Каждое новое измерение добавляется в правую часть таблицы после смещения старых измерений влево. На дисплее также отображается время, оставшееся до следующего измерения, а также напряжение батареи. Переведено с www. DeepL.com/Translator (бесплатная версия)

Для контроля напряжения питания системы к батарее и порту A6 контроллера подключен делитель напряжения (резисторы 10kO-10kO). Этот делитель напряжения позволяет избежать подачи напряжения выше 4,5 В на порт A6. При использовании аккумулятора 9 В 1000 мАч устройство может проработать 6 часов.

Шаг 3: программирование

Программирование выполняется с помощью Arduino IDE. Используемые библиотеки указаны ниже в начале программы. Они скачиваются с сайта Arduino.

Полную программу можно скачать здесь.

Шаг 4: Сборка:

Сборка особых проблем не представляет. Он упрощен благодаря использованию корпуса с прозрачной крышкой.

Для облегчения сборки элементы уложены друг на друга и закреплены друг на друге. Цветные кружки на картинках показывают, как элементы расположены друг над другом.

Начните установку датчика SDS011 на пластину из оргстекла (красные кружки). Этот узел закреплен в корпусе (зеленые кружки). Затем добавьте готовую монтажную пластину (кроме дисплея). Дисплей подключается к монтажной пластине, чтобы можно было затянуть все крепежные винты.

Датчик SDS соединен с внешней стороной корпуса гибкой трубкой.

Заключение:

Эта сборка не представляет особой сложности для людей со знаниями в программировании Arduino IDE.

Это позволяет эффективно определять наличие мелких частиц.

Этот узел может быть укомплектован датчиками для измерения температуры, влажности, давления, CO2 и т. Д.