Renifleur de particules : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

En travaillant avec les projets précédents sur l'évaluation des PM2,5, j'ai remarqué l'inconvénient de ne pas pouvoir localiser les sources ponctuelles de pollution par les petites particules. La plupart des échantillonnages effectués par les municipalités et l'imagerie satellitaire collectent de larges sources qui ne vous disent pas vraiment à un niveau personnel d'où cela vient et comment l'éliminer. L'appareil Honeywell a son propre ventilateur et ses propres fenêtres d'entrée et de sortie, tout ce dont j'avais besoin était un moyen de canaliser le flux d'air spécifiquement vers ces zones - et bien sûr, j'avais déjà un nez de chien imprimé/conçu en 3D à mettre à l'extrémité, donc le reste était juste pour concevoir une unité d'échantillonnage d'armes à feu avec gâchette qui me permettrait d'explorer soigneusement d'où venaient mes tueurs.

Étape 1: Rassemblez vos documents

J'ai utilisé le Honeywell HPMA en raison de sa fiabilité et de son prix bon marché. Le combo de l'ESP32 et du facteur de forme chargeur/booster 8266 est également à nouveau utilisé.

1. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Capteur de particules laser pm2.5 module de capteur de détection de la qualité de l'air Super capteur de poussière PMS5003 $18

2. ESP32 MINI KIT Module WiFi + carte de développement Internet Bluetooth D1 MINI amélioré basé sur ESP8266 entièrement fonctionnel 6 $ (AliExpress)

3. Bouclier de batterie MH-ET LIVE pour ESP32 MINI KIT D1 MINI charge de batterie au lithium unique et boost 1 $ (AliExpress)

4. Batterie 18650 avec fils 4 $

5. IZOKEE 0.96 '' I2C IIC 12864 128X64 Pixel OLED 4 $

6. Interrupteur marche/arrêt en métal robuste avec anneau LED vert - 16 mm vert marche/arrêt 5 $ (Adafruit)

7. Imprimante 3D générique (Ender 3)

8. Micro-interrupteur Antrader KW4-3Z-3 Limite KW4 1,00 $

9. Anneau NeoPixel - 12 x 5050 LED RVB avec pilotes intégrés 7,50 $

Étape 2: conception et impression 3D

Le renifleur est conçu de sorte que les ventilateurs intégrés dans le capteur HoneyWell soient alignés et encapsulés dans le boîtier du renifleur de sorte que les narines à l'extrémité ouverte se connectent directement aux ports d'entrée du capteur et que l'évent de sortie traverse le boîtier et à travers plusieurs trous dans le capot arrière. (Jeez sonne comme une demande de brevet….mauvais) La poignée substantielle permet à une batterie de grande capacité et au reste de l'électronique de se connecter. Le port de charge est aligné au bas du boîtier de la poignée. L'éclairage annulaire Neopixel autour du nez est conçu pour briller à travers le boîtier en haut. La construction est faite de sorte que la partie supérieure du boîtier principal soit réalisée en PLA transparent, puis commutée en PLA gris pour la poignée et enfin en PLA transparent pour la base de la poignée afin de permettre de voir la couleur des voyants de charge. Le mécanisme de déclenchement est doté d'une charnière à broche de fonctionnement qui est imprimée en une seule pièce mais qui, espérons-le, se déplace librement.

Tous les fichiers sont créés avec des paramètres standard sur Cura pour ender 3. Aucun support n'a été utilisé pour aucune des pièces.

Étape 3: câblez-le

Le schéma de câblage est essentiellement le même que le câblage pour: https://www.instructables.com/id/Bike-Analog-Pollution-Meter/ sauf qu'il n'y a pas de servo et que la sortie est utilisée pour la ligne de données pour l'anneau Neopixel. Dans ce cas, le bouton d'alimentation contrôle uniquement l'alimentation de la batterie vers le booster/chargeur. La ligne 5 volts du booster est contrôlée par l'interrupteur de fin de course dans la poignée qui est actionné comme une gâchette. Il connecte l'alimentation du booster au capteur, à l'ESP32 et aux Neopixels en les alimentant simultanément. L'écran I2C est alimenté par le 3 volts de l'ESP32. La majeure partie du câblage doit être effectuée pendant la construction de la poignée dans la section suivante, car vous devez faire passer les fils à travers une variété d'ouvertures. Assurez-vous d'abord la planche à pain !

Étape 4: Construisez-le

La bague Neopixel est d'abord collée dans le boîtier du nez en s'assurant qu'elle repose à plat et ne compromet pas sa connexion étroite avec le corps principal. Acheminez les trois fils à travers le port latéral sur le corps principal et vers le bas dans la poignée. Les Neopixels doivent pointer vers le boîtier transparent principal. Le capteur d'air est ensuite placé dans son boîtier avec les petits évents d'entrée multiples orientés vers les ouvertures des narines et le noyau du ventilateur tourné vers l'arrière vers l'alimentation de sortie du fil. Faites passer les fils par l'arrière et vers le bas dans le noyau de la poignée où ils seront soudés à l'ESP32. L'écran I2C est fixé à la section avant et ses fils de sortie passent par la fente s'ouvrant à travers la poignée et sont câblés à la carte principale. Le capot rond est ensuite collé sur l'écran. Toute la colle est généralement E6000 bien que superGlue LocTight puisse également être utilisé. Le cône nasal de la narine avant est également collé en place. L'interrupteur de fin de course est câblé et collé en position ainsi que l'interrupteur principal marche/arrêt. La carte ESP principale est installée et la batterie 18650 est installée. La carte de suralimentation est solidement collée à la plaque de base de l'unité en veillant à ce que le port de charge soit soigneusement aligné avec l'ouverture. Collez la plaque de base lorsque tout fonctionne correctement. L'interrupteur à gâchette est collé sur la barre métallique de l'interrupteur de fin de course de manière à ce qu'il s'enclenche facilement en position basse. Attention à ne pas mettre de colle dans le mécanisme de fin de course.

Étape 5: Programmez-le

Le logiciel utilise le port série pour importer les informations du capteur. C'est l'un des problèmes avec ce capteur qu'il n'utilise pas I2C avec des bibliothèques pour le rendre plus pratique. Au lieu d'un servo comme sortie comme dans le renifleur de vélo, cet instrument utilise la sortie SSD1306 via I2C. L'écran Neopixel est contrôlé par la bibliothèque Neopixel Adafruit dans un écran lumineux plutôt conventionnel qui respire simplement 3 lumières de couleurs différentes pour le niveau de PM2,5 dans les narines. Si le niveau est inférieur à 25, il clignote en bleu, vert si entre 25 et 80 et rouge si supérieur à 80. Ces niveaux prédéfinis peuvent être réinitialisés dans le programme. Ils sont contrôlés en tant que sortie dans une instruction case dans la fonction d'éclaircissement au bas du programme. Les polices pour la sortie de l'écran et les tailles d'écran peuvent également être commutées. Le capteur effectue une lecture une fois par seconde.

Étape 6: l'utiliser

Donc, étant au milieu de cette quarantaine, il est un peu difficile de sortir beaucoup et d'utiliser cet appareil, alors j'étais coincé à faire des vidéos YouTube autour de la maison pour voir à quel point il pénétrait à l'intérieur. (Normalement, je serais en train de le pousser dans le trou d'échappement du camion diesel du voisin le plus proche ou sous le vent de l'usine de torréfaction du café - oui, je sais que vous vissez ma fonction pulmonaire!) L'appareil démarre bien dans les 4 secondes suivant la pression sur la gâchette. Il obtient une lecture élevée erronée, puis se stabilise lentement sur 5 secondes. La plupart des lectures correspondent bien avec le National Sampler à environ 1/2 mile en bas du bloc. Le choc habituel de la sortie du grille-pain que j'ai mis en ligne pour vous. L'autre vidéo fait du granola -- yow -- il a fui à 50 ppm pendant plus d'une heure après sa sortie du four. Les narines ont tendance à retenir l'odeur de haut niveau pendant un certain temps, vous pouvez donc les souffler pour faire une autre lecture immédiatement. Il y a deux mois, PPM2.5 était une préoccupation sérieuse, maintenant personne ne s'en souvient. Le réchauffement climatique, c'était il y a tant de soucis.

Deuxième prix du concours d'impression 3D