Analyseur de particules solaires : 5 étapes (avec photos)

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

J'ai assisté récemment à une conférence à Fairbanks, en Alaska, où une entreprise houillère locale (Usibelli Coal Mine) parrainait des innovateurs pour réfléchir à des moyens d'améliorer la qualité de l'air. Évidemment ironique mais aussi vraiment génial. Il ne semblait pas s'agir de la recherche sponsorisée par les fabricants de cigarettes pour montrer que leur produit était bon pour vous ou pour la génération actuelle de « scientifiques » rémunérés qui nient le changement climatique ou l'évolution, mais une façon de faire face à une malheureuse combinaison de facteurs qui rend L'air de Fairbanks n'est pas idéal en hiver lorsque l'inversion thermique, les températures froides, les voitures et le chauffage domestique au bois font que le nombre de particules dépasse les limites de l'EPA. Ce ragoût n'est pas bon pour votre santé - le meilleur endroit pour commencer si cela vous intéresse est Wikipedia:

Si vous regardez loin dans l'article, vous pouvez voir la carte des États-Unis et des zones qui dépassent les limites de l'EPA qui incluent une infime partie de l'Alaska - Fairbanks. Ce n'est peut-être pas le seul endroit où l'air en hiver pourrait être mauvais - le versant nord, où la production de pétrole et de gaz implique la combustion de beaucoup d'hydrocarbures, a fait l'objet d'un examen minutieux. Il est étrange de penser à ces minuscules villages vierges de l'Arctique souffrant de l'air que l'on trouve plus couramment dans la Chine urbaine. Mais que faire à ce sujet? Une idée innovante est d'intéresser davantage de personnes au problème que fait cette entreprise locale de charbon. Mon projet consiste à rendre ces appareils de surveillance plus agréables à utiliser à la maison - bon marché, alimentés à l'énergie solaire, une application sur votre téléphone pour une sortie et agréable pour les yeux.

Étape 1: Rassemblez vos fournitures

1. L'élément le plus évident est la grosse coque sur la photo ! Heureusement, ils sont disponibles dans de nombreux magasins d'ameublement ou sur le Web pour moins de 20 $. (ou imprimez-le… https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) forme pour recueillir le vent et enfermer le fonctionnement de l'échantillonneur de particules et de l'ordinateur et protéger la construction câblée contre la pluie, la neige et autres.

2 Cellules solaires - ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh Mini Cellule Solaire Encapsulé Epoxy $8.00

3. Module de charge TP4056 avec protection de batterie 18650 BMS 5V Micro USB 1A -- près de 0 $

4. Adafruit ESP32 Plume - 19 $

5. Batterie Lipo 18650 générique 3 $

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA à partir de 1.8V+ cette chose est géniale car elle a une broche d'activation dont vous avez besoin de 10 $

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout--petit dispositif de chronométrage brillant 6,00 $

8. 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

Étape 2: le câbler

Le câblage est très simple. Le diagramme de Fritzing contient tous les détails. L'unité Honeywell a beaucoup de fils sortant du connecteur arrière mais cette fiche d'information devrait vous aider si besoin de plus de détails:

Il s'agit d'une connexion UART à l'ESP32 qui possède deux ports série et doit être connectée aux broches RX et TX de la carte de développement. L'alimentation doit provenir de l'unité de suralimentation qui prend la tension de la batterie lipo jusqu'à 5V pour le capteur. La logique sur la sortie du capteur est de 3 volts, vous n'avez donc pas à vous en soucier. La merveilleuse petite unité de chronométrage d'Adafruit (je ne reçois aucun argent d'aucun fabricant…) le TPL5111 utilise les broches d'activation à la fois sur l'unité Boost et la carte ESP32 pour allumer l'unité toutes les deux heures. Ceci est réglable avec une minuscule résistance variable sur la carte de chaque seconde jusqu'à deux heures. Vous pouvez également le remplacer par une résistance fixe - vous pouvez trouver le tableau sur le site Web d'Adafruit. Le TPL a une bizarrerie qui vous oblige à depower chaque fois que vous modifiez cette lecture Ohm pour le timing afin d'obtenir le nouveau timing. Le câblage nécessite une alimentation constante de cette minuterie. L'énergie solaire et la charge de la batterie sont effectuées par le TP 4056, il suffit de connecter la cellule solaire du côté de l'entrée. Un interrupteur à glissière est également agréable entre la batterie et l'entrée TP pour éteindre complètement l'appareil.

Étape 3: Construisez-le

Construction vraiment simple pour cette sortie. La coque forme le boîtier de l'ensemble de l'unité - étanche et une bonne station de collecte d'air ! Assurez-vous de coller à chaud tous les fils à leurs points de fixation sur les différentes planches pour les rendre plus difficiles à manipuler. L'unité Honeywell a été fixée à l'intérieur de la coque avec du ruban adhésif double face sérieux au niveau extérieur - sinon le reste de la pile était juste jeté dans le boîtier de la coque où la gravité le retenait. Un support de suspension est collé à l'arrière avec du silicone ou un adhésif de marque Goop. Le panneau solaire est clipsé à l'avant de la cellule avec un support à clip go-pro qui est agréable pour que vous puissiez ajuster l'angle par rapport au soleil lorsqu'il est suspendu. Le panneau solaire a été collé avec du Goop sur le support.

Étape 4: programmez-le

Voici le référentiel du logiciel:

Il existe une bibliothèque pour cette unité Honeywell et elle semblait bien fonctionner lorsqu'elle était connectée à l'ordinateur, mais dès qu'elle était sur le contrôle de la batterie, elle échouait. Ainsi, le programme sépare simplement la communication UART pour obtenir les données et les vérifier. Pour obtenir les données de l'unité et sur votre téléphone, vous devez utiliser les services de l'application Blynk. Si vous n'avez jamais utilisé Blynk auparavant, il s'agit d'un système IOT simple et mort qui nécessite une programmation minimale et fonctionne pour toujours sans aucun problème. J'ai eu plusieurs systèmes Blynk IOT en cours d'exécution pendant des années sur des téléphones non avertis en technologie sans aucun problème. Le système vous oblige à télécharger l'application Blynk et à créer un compte, le tout gratuit jusqu'à présent. Vous devez configurer un nouveau programme sur votre téléphone qui vous demande quel système vous utilisez (ESP 32) et vous fournit une clé que vous pouvez vous envoyer par e-mail lors de la configuration du code. Vous devez ensuite configurer un super graphique en prenant trois entrées à partir des broches virtuelles V4 Battery level, V5 PM 2.5 et V6 PM10. Il existe de nombreux tutoriels sur le site Blynk qui peuvent vous en expliquer mais c'est très simple. Les autres changements dans le programme consistent à insérer le nom de votre réseau wifi et le mot de passe. Le logiciel allume d'abord l'échantillonneur et attend dix secondes les données de particules et, si ok, les envoie au serveur Blynk qui les envoie ensuite à votre téléphone. Le code DONEPIN élève le niveau de la broche sur le TPL5111 pour que tout se mette en veille avec la minuterie d'activation. La tension de la batterie est prélevée sur la broche A13.

Étape 5: l'utiliser

Accrochez cet appareil là où le soleil brille et suffisamment près pour qu'il capte votre signal wifi pour communiquer avec le serveur Blynk. Il y a un nombre surprenant de choses qui causent de petites particules. Pain grillé! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Qui savait ? Je suppose que les recherches les plus récentes postulent que les particules de pain grillé pénètrent dans votre cerveau et provoquent la dépression.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Eh bien, la magie des statistiques permet la publication de nombreuses corrélations mais la causalité est un peu plus difficile à prouver. Cet appareil soigné vous permettra au moins de suivre la danse des particules de votre vie dont vous ne vous êtes jamais inquiété auparavant. La charge de la batterie solaire a besoin d'un bon apport solaire constant qui devrait également aider votre dépression.