Capteur de qualité de l'air DIY + boîtier imprimé en 3D : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce guide contient toutes les informations dont vous avez besoin pour créer un capteur de poche très performant.

Étape 1: Définition des exigences

Pour tirer le meilleur parti de notre capteur de qualité de l'air DIY, nous avons besoin qu'il soit:

• Format de poche
• Alimenté par pile
• Avoir un circuit de charge inclus
• Connecté à USB
• Connecté au Wi-Fi et Bluetooth
• Lisible avec un écran OLED inclus
• Moins de 100 $

Nous voulons que notre capteur de poche soit capable de mesurer:

• Température
• Pression
• Humidité
• Niveaux de CO2 qui affectent la fonction cérébrale
• Niveaux de COVT (qualité de l'air) pour aider à rester en sécurité autour d'une imprimante 3D

Étape 2: Collecter les matériaux

Pour ce projet, vous aurez besoin de plusieurs composants. Le coût total est de 82,57 $ au moment de la rédaction

• 1 x Chose Plus - ESP32 WROOM (https://www.sparkfun.com/products/14689)
• 1 x batterie lithium-ion - 2Ah (https://www.sparkfun.com/products/13855)
• 1 x Breakout Micro OLED (https://www.sparkfun.com/products/14532)
• 1 x Breakout combo environnemental - CCS811/BME280 (https://www.sparkfun.com/products/14348)
• 1 x entretoises en plastique 4-40; 3/8" (https://www.sparkfun.com/products/10461)
• 1 x vis - tête Phillips 4-40; 1/4" (https://www.sparkfun.com/products/10453)
• 2 x câble Qwiic - 50 mm (https://www.sparkfun.com/products/14426)

Vous aurez également besoin de:

• Une imprimante 3D, j'ai utilisé l'imprimante 3D MonoPrice Mini Delta (https://www.monoprice.com/product?p_id=21666)
• Filament d'imprimante 3D, j'ai utilisé du PLA
• Un tournevis à tête Philips
• Feuille de plastique pour la plaque frontale transparente
• Boulons plus gros pour fixer la plaque frontale transparente

Étape 3: Impression 3D du boîtier

Normalement, vous devrez concevoir votre propre boîtier imprimé en 3D. Heureusement, j'ai publié les fichiers d'impression 3D sur Thingiverse: https://www.thingverse.com/thing:3545884. Au total, il a fallu 4 itérations pour arriver à la conception finale.

J'ai utilisé les paramètres suivants pour imprimer le dessin:

• Hauteur de couche de 0,2 mm
• 20% de remplissage
• Pas de couche d'adhérence au lit

Étape 4: Assemblage

Tout d'abord, fixez les entretoises aux 6 petits trous de montage dans le boîtier.

Deuxièmement, insérez la batterie entre les entretoises. Il s'adaptera sous les circuits imprimés.

Troisièmement, vissez l'électronique. Si les entretoises appropriées ont été utilisées, le port USB doit s'aligner parfaitement avec le trou dans le boîtier.

Quatrièmement, connectez l'électronique ensemble. Après avoir branché la batterie au microcontrôleur, utilisez les câbles QWIIC pour connecter le capteur et l'écran en série.

Enfin, coupez une petite feuille de plastique pour la plaque frontale transparente. Percez des trous pour correspondre aux deux plus grands trous de montage dans le boîtier, puis fixez-le avec des boulons plus longs.

Étape 5: Programmation

Plutôt que de programmer à partir de zéro, je vous suggère de télécharger mon code à partir du référentiel lié ci-dessous.

Référentiel:

Actuellement, le code:

• Lit les données de chaque capteur
• Calcule un taux de variation
• Affiche les données sur l'écran OLED
• Se connecte au WiFi et affiche les données sur une page Web générée (sur l'adresse IP affichée à l'écran)

Pour programmer le microcontrôleur, vous devrez:

1. Téléchargez l'IDE Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)
2. Configurez les pilotes Arduino IDE et USB (https://learn.sparkfun.com/tutorials/esp32-thing-p…)
3. Téléchargez les bibliothèques pour le capteur et l'OLED à l'aide du gestionnaire de bibliothèques Arduino IDE
4. Enregistrez votre SSID WiFi et votre mot de passe dans les "préférences" des tableaux

Étape 6: Améliorations futures

Voici quelques idées pour améliorer le projet:

1. Utilisez le WiFi pour télécharger des données vers ThingSpeak ou un autre service pour les représenter graphiquement
2. Mesurer la tension de la batterie et afficher le temps restant
3. Utilisez le Wi-Fi pour télécharger des informations météorologiques, des actualités et tout ce qu'une montre intelligente afficherait
4. Ajouter une alarme si les niveaux de CO2 sont trop élevés
5. Ajouter une alarme si les niveaux de COVT sont trop élevés

Remarque: n°4 serait un moyen vraiment génial de rester en sécurité dans des espaces clos et n°5 est tout à fait applicable aux utilisateurs d'imprimantes 3D comme moi !