Зөөврийн бичил бөөмийн тоолуур PM1 PM2.5 PM10: 20 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Өнөө үед агаарын бохирдол хаа сайгүй, ялангуяа манай хотуудад бий болжээ. Томоохон хотууд бүтэн жилийн турш идэш болдог бөгөөд бохирдлын түвшин заримдаа хүний эрүүл мэндэд маш аюултай хэмжээнд хүрдэг. Хүүхдүүд амьсгалж буй агаарын чанарт маш мэдрэмтгий байдаг. Энэхүү бохирдсон агаар нь харшлын бусад асуудлуудын дунд тэднийг дагуулдаг. Агаар нь манай гэрээс гадуур, гэхдээ хамгийн чухал үе шатанд, байшин, машин дотор бохирддог. Агаарын чанарын түвшинг дараах сайт дээрээс авах боломжтой. Энэхүү хятадын сайт нь бүх горимын мэдрэгчийн агаарын чанарын хэмжилтийг цуглуулдаг. Агаарын чанарын түвшинг AQI индексийн дагуу форматладаг бөгөөд энэ нь нэг улсаас нөгөөд бага зэрэг ялгаатай байж болно. Энэхүү баримт бичигт энэ индексийг хэрхэн тооцоолох талаар тайлбарласан болно. Энэхүү бусад баримт бичиг нь ойлголтын гарын авлага болно.

Бидний амьсгалж буй агаарын чанарыг, хаашаа ч явсан, бодит цаг хугацаанд нь мэдэхийн тулд би зөөврийн атмосферийн тоосонцор (дараа нь ЦХҮа гэж нэрлэх болно) бүтээх ажлыг эхлүүлсэн., халаасандаа багтах чадвартай. Үүнийг дараахь зорилгоор бүтээсэн.

• Халаасандаа барь.
• Үйл ажиллагааны маш их бие даасан байдалтай байх.
• Ойлгоход хялбар байх
• Хэмжилтийг компьютер дээр хадгалах боломжтой.
• Цэнэглэдэг байх.
• Wifi холбооны дотоод сүлжээ байхгүй бол утсаараа холбогдох боломжтой байх.
• Хэрэв бохирдол нь тодорхой босго хэмжээнээс хэтэрсэн бол агаар цэвэршүүлэх төхөөрөмжийг хянах боломжтой байх.

Онцлог шинж чанар

• Хэмжээ: 65x57x23 мм
• Хэмжигдсэн тоосонцор: PM1, PM2.5 ба PM10
• Бие даасан байдал: сонгосон ажиллагааны горимоос хамааран 3 цагаас хэдэн долоо хоногийн хооронд.
• Лити -ион батерей 3v7 - 680 мАч
• Цэнэглэх, мэдээлэл дамжуулах зориулалттай микро USB интерфэйс.
• 2038 хэмжилтийн санах ой (PMxx төрөл тус бүрт 680)
• Дээж авах хугацаа: тасралтгүй, 5мин, 15мин, 30мин, 1 цаг
• Бохирдлын түвшингээс хамааран 3v3 командын гаралт.
• Ойлгоход хялбар болгохын тулд олон өнгийн LED интерфэйс
• Компьютер, таблет, утас (Android, iOS) дээр Wifi -ээр дамжуулан хянах интерфейс.

Алхам 1: Хайрцагны прототипүүд

Би объектын орчин үеийн загвараас санаа авч хайрцгийг ямар хэлбэрээр өгөх талаар бодож эхэллээ.

Энд хэдэн зурсан хайрцаг байна.

Эцэст нь би хийх хамгийн энгийн, хамгийн жижиг хэргийг сонгосон: энэ заавар дээрх үндсэн зургийг үзнэ үү.

Алхам 2: Картын прототипүүд

Би бүх 3 прототип карттай. Гэхдээ энд зөвхөн 2 нь л харагдаж байна.

Энэхүү загвар нь 5V ба 3v3 цахилгаан хангамжийг хөгжүүлэх боломжтой болсон. Эдгээрийг боловсруулахад хэцүү байсан, учир нь би WiFi микроконтроллерыг асаахад шаардлагатай хүчийг олж авах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хайж олох ёстой байсан (ESP8266 - 12). Лити-ион батерейны электрон цэнэглэх хэсэг нь илүү хурдан ажилладаг байсан бөгөөд дараа нь төхөөрөмжийн сайн эргономикийн үүднээс янз бүрийн унтраалга, холбогчийн байршлыг хэд дахин өөрчилсөн.

Алхам 3: Хайрцаг

LED нь орон сууцны дотор ил тод байдлаар харагддаг. Агаарын оролт нь хэргийн зүүн талд байна. Баруун талд бид дараахь зүйлийг олдог.

• Дэлгэцийн горимыг сонгох товчлуур.
• Асаах / унтраах унтраалга.
• Хэмжилтийг компьютерт шилжүүлэх сонголтын товчлуур. Энэ нь ESP8266 ба бөөмийн мэдрэгч эсвэл ESP8266 болон микро USB порт хооронд цуваа холбоос хооронд шилжих боломжийг олгодог. Анхаарна уу, хэрэв энэ байрлал сайн биш бол цахим карт болон мэдрэгчийн хоорондох холбоо цаашид баталгаажихгүй бөгөөд CAP зөв эхлэх боломжгүй болно.
• Батерейг цэнэглэх зориулалттай микро USB залгуур эсвэл цуваа протокол дамжуулах арга хэмжээ.

Алхам 4: Мэдрэгч

Би хоёр өөр мэдрэгчийг туршиж үзсэн. Nova Fitness Co., Ltd -ийн SDS011 V1.2 PM2.5 лазер мэдрэгч (doc) нь USB цуваа интерфэйсийн түлхүүртэй.

Нөгөө мэдрэгч (металл хайрцаг) нь PLANTOWER -ийн PMS7003M (doc) юм.

Энэ бол миний тохиолдолд ашигладаг зүйл юм. Энэ нь 1мм -ээс бага хэмжээтэй нарийн ширхэгт тоосонцорын концентрацийг хэмжих чадвартай (PM1); 2.5μm -ээс бага (PM2.5) ба 10μm -ээс бага (PM10). PSM7003M мэдрэгчийн ажиллах зарчим дараах байдалтай байна: лазер нь агаарын тоосыг гэрэлтүүлдэг. Оптик мэдрэгч нь лазерын гэрлийг барьж, агаарт байгаа тоосны хэмжээ, хэмжээтэй пропорциональ цахилгаан дохио үүсгэдэг.

Түүний шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Алхам 5: Суулгах

Мэдрэгчийн хажуу талд батерейны байр л байдаг.

Алхам 6: Үйл ажиллагаа

Системийн зүрх нь ESP8266 (ESP-12F төрөл) юм. Энэхүү микроконтроллер нь Wifi дамжуулагчаар тоноглогдсон. ESP8266 нь хэд хэдэн хувилбартай байдаг. ESP8266 нь PMS7003 мэдрэгчтэй цуваа холбоосоор холбогддог. Энэ нь бөөмийн концентрацийн утга болон тоосонцорын тоог сэргээдэг. Дараа нь гаралтын хяналтын горим "Автомат" горимд, PM2.5 -ийн бохирдлын түвшин 50 -аас дээш байвал AQI чанарын индексийг тооцоолно (агаарын чанарын индекс AQI PM2.5> 50), гаралтыг өндөр тохируулсан (3v3). Үгүй бол энэ нь бага (0v) байна. ESP8266 -ийг Access Point -> AP (Wifi цэг) хэсэгт тохируулсан болно. Энэ нь утсыг холбох боломжтой Wifi терминал гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн болно. Утас энэ Wifi терминалыг сонгож, түүнд хандахын тулд APPSK кодыг (ADSL хайрцгийн WEP код шиг) оруулах ёстой. Дараа нь утас нь хүрэхийн тулд IP хаягийг оруулна. Энд 192.168.4.1 байх болно. Дараа нь вэб хуудсыг утсан дээр харуулдаг бөгөөд үүнээс хайрцгийг хянаж, бохирдлын утгыг харуулдаг. Хөтөлбөрт тохируулсан APPSK код нь "AQI_index" юм. APPSK кодыг ESP8266 дээр ачаалагдсан програмд агуулагдсан тул програмист өөрчилж болно. Нэгдсэн вэб хуудсыг ачаалах хаяг нь: "192.168.4.1".

ESP8266 нь батерейны хүчдэлийг хэмждэг. Хэрэв энэ нь хязгаарлагдмал хүчдэлээс доогуур байвал (3v2 = 0%) төхөөрөмжийг зогсолтын горимд оруулна. Хүчдэл 4v2 байхад батерей нь 100% байдаг.

ESP нь PM1, PM2.5, PM10 ширхэгийн концентрацийн 2038 хүртэлх дээжийг хадгалах боломжтой. Нэг ширхэгийн хэмжээтэй 680 орчим дээж. Эдгээр хэмжилтийг USB / Цуваа хөрвүүлэгчээр тоноглогдсон кабелийг холбож, суулгагдсан програмаар дамжуулалтыг эхлүүлэх замаар татаж авах боломжтой. Санах ойн орон зайг хэмнэхийн тулд шилжүүлсэн дээжийн утгыг дараах байдлаар хэвийн болгоно.

• PM1: (мкг / см3) / 5
• PM2.5: (мкг / см3) / 5
• PM10: (мкг / см3) / 6

Зөв концентрацийн утгыг олохын тулд тухайн тохиолдлоос хамааран утгыг 5 эсвэл 6 -аар үржүүлнэ.

Алхам 7: Вэб интерфэйс 1/4

Вэб интерфэйсийн видеог үзнэ үү

Энэ бол ЦХҮа болон утасны хооронд холбогдсоны дараа ашиглах боломжтой интерфэйс юм. Энэ нь PM1, PM2.5, PM10 -ийн микро ширхэгийн концентрацийн утгыг мкг / м3 хэмжээгээр төсөөлөх боломжийг олгодог. Агаарын чанарын индексийг AQI индексийн тодорхойлолтын хүснэгтийн дагуу тоо, шууд илэрхийллээр илэрхийлсэн AQI гэж нэрлэдэг. Мөн зай хэмжигч байдаг.

Сэнсний тохиргоо нэрийн дор ЦХҮА -ны хяналтын гаралтын автомат хяналтанд зориулсан хэсэг юм. Хэсгийн гарчгийн ":" тэмдгийн дараа одоогийн горимыг харуулна (Автомат, Эхлэх, зогсоох). Үндсэн хэсэгт энэ гаралт нь агаар цэвэршүүлэх төхөөрөмжийг (сэнс = сэнс) хянах болно. Агаарын индекс 50 -аас хэтэрсэн тохиолдолд үүнийг хүчээр асаах, унтраах эсвэл автомат горимд үлдээх боломжтой.

Хэсэг нь "Тохиргоог хэмжих" хэмжилтэд зориулагдсан болно. ":" Дараа одоогийн горимыг зааж өгнө (үргэлжлэл, үе үе 5мин, 15мин, 30мин, 1цаг, зогсоох). Тиймээс хэмжилтийг тасралтгүй хийх боломжтой (үнэндээ дээж авах хугацаа 2 секунд орчим байдаг), эсвэл 5, 15, 30 мин, 1 цаг тутамд эсвэл дээж авах ажлыг зогсоох боломжтой.

"Дэлгэцийн горим" хэсэг нь мэдээллийг (вэб интерфэйс дээр байгаа бүх мэдээллийг) олон өнгийн LED -ээр дамжуулан хайрцган дээр хэрхэн харуулахыг сонгох боломжийг олгодог. ":" Дараа одоогийн горимыг зааж өгсөн болно (Эмхэтгэсэн, PM1.0, PM2.5, PM10). "Дэлгэцийн горим" товчлуурыг дарах бүр дараах дарааллаар нэг дэлгэцийн горимоос нөгөө горим руу шилждэг.

• Эмхэтгэсэн
• PM1.0
• PM2.5
• PM10

Алхам 8: Вэб интерфэйс 2/4

"Эмхэтгэсэн" горим дахь LED өнгөний утга нь дараах байдалтай байна: Зайны түвшин:

• > 30% = ногоон
• > 10% ба <30%: улбар шар
• <10% = улаан

Санах ойн түвшин:

• > 30% = ногоон
• > 10% ба <30%: улбар шар
• <10% = улаан

Хяналтын гаралт:

• Өндөр гаралт: ногоон
• Бага гаралт: улаан
• Автомат удирдлагын горим: цэнхэр

Алхам 9: Вэб интерфэйс 3/4

PM1.0, PM2.5 ба PM10 гаралт: LED -ийн өнгө нь AQI индексийн өнгөний хүснэгтэд нийцдэг. "PM1.0, PM2.5, PM10" горим дахь 10 LED -ийн өнгөний утга дараах байдалтай байна.

• LED -ийн өнгө нь AQI индексийн хүснэгтэд заасан агаарын бохирдлын түвшинг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, LED нь улаан байвал бохирдлын түвшин эрүүл мэндэд муу гэсэн үг.
• Гэрэлтүүлсэн LED -ийн тоо нь AQI индексийн хүснэгтэд заасанчлан тухайн өнгөний хувьд AQI индексийн утгыг илэрхийлнэ. Жишээлбэл, хэрэв 10 дээр ганцхан ногоон LED байгаа бол индекс нь хамгийн их ногоон индексийн 1/10 буюу өөрөөр хэлбэл 50/10 = 5. Хэрэв 5 ногоон LED 10 дээр байвал 50 / 10x5 = 25 байна. нил ягаан LED асдаг, утга нь (300-201) /10x5+201=250.5 байна.
• Товчлуур дарах бүрт баруун талд байгаа 4 LED -ийн нэг нь улбар шар өнгөтэй болно. Энэ нь сонгосон дэлгэцийн горимыг заана.

Алхам 10: Вэб интерфэйс 4/4

"Үлдсэн өгөгдөл" хэсэг нь хэмжилтийг хадгалах санах ойн үлдсэн зайг заана. ":" Дараа үлдсэн %-ийг зааж өгнө. "Санах ойг цэвэрлэх" товчийг дарснаар санах ой устах болно. "Татаж авах" товчийг дарснаар дээжийг компьютерт дамжуулж эхэлдэг. Вэб интерфэйсийн төгсгөлд AQI индексийн хүснэгт гарч ирнэ.

Алхам 11: Эхлэх

1. Асаах / унтраах товчлуурыг On байрлал руу шилжүүлнэ үү.
2. LED солонго нь бүх LED -ийг ажиллуулж байгаа эсэхийг харуулдаг. тэгээд хөөрхөн байна.
3. Оюу LED нь ээлж дараалан асдаг. Энэ нь бөөмийн мэдрэгчийг эхлүүлэх боломжийг олгодог.
4. LED дэлгэцийн горимуудын нэг гарч ирнэ.
5. Утас эсвэл компьютер дээр "AQI_I3D-" -ээс эхлэн Wifi сүлжээг сонгоно уу.
6. "AQI_index" кодыг оруулна уу.
7. Жишээлбэл Google -ийг нээгээд хаягийн мөрөнд бичнэ үү: 192.168.4.1
8. Вэб хуудас гарч ирнэ

Бичлэг

Алхам 12: Өгөгдлийг компьютерт шилжүүлэх

Мэдээллийг хайрцгаас компьютерт шилжүүлэхийн тулд та дараахь зүйлийг хийх ёстой.

1. USB PC -д микро USB кабель / цуваа холболт (5V хүчдэлийн түвшин) холбоно уу.
2. Компьютер дээрх цуваа терминалыг нээгээд дараах байдлаар тохируулна уу: 9600 BAUDS, 1 зогсолтын бит, NONE parity, 1 start bit.
3. "Өгөгдөл байршуулахыг идэвхжүүлэх" микро шилжүүлэгчийг солих
4. Интерфэйс дээр "Татаж авах" дээр дарна уу.
5. Цуваа терминал дээр дамжуулалт дуусахыг хүлээгээд өгөгдлийг хуулж ав.
6. "Өгөгдөл байршуулахыг идэвхжүүлэх" микро шилжүүлэгчийг анхны байрлал руу нь шилжүүлнэ үү

Хэрэв CAP ажиллахгүй байгаа бол шилжүүлэгчийг буцааж байрлуулахгүй байж магадгүй юм.

Алхам 13: Дээж авах үе шатны хооронд зогсолт

5min, 15min, 30min, 1h дээж авах горимд CAP нь хэмжлийн дээж авсны дараа автоматаар унтдаг бөгөөд 5, 15, 30, 60 минутын дараа сэрдэггүй. Тиймээс ХКН -ийн бие даасан байдал эрс нэмэгдсэн.

Алхам 14: Үйлдвэрийн горим руу дахин тохируулах

CAP нь зарим үйл ажиллагааны асуудалтай байгаа тохиолдолд бүх параметрүүдийг дахин тохируулж, CAP -ийг найдвартай дахин эхлүүлэх боломжтой. Үүний тулд:

1. CAP -ийг унтраа. CAP -ийг асаана уу.
2. LED солонго гарч ирнэ
3. Оюу өнгийн LED зурвас секунд хүрэхгүй хугацаанд гарч ирнэ
4. CAP -ийг унтраа
5. CAP одоо дахин тохируулагдаж байна.

Алхам 15: Arduino -ийн доорх програм

Энд байгаа

Картыг програмчлахын тулд танд дараахь зүйл хэрэгтэй болно.

1. Arduino -г компьютер дээр нээнэ үү
2. Arduino -ийг ESP8266 самбар дээр тохируулна уу
3. UBS Micro USB / Serial Cable (3v3) -ийг карт болон компьютер хооронд холбоно уу
4. SW3 товчлуурыг "prgm" болгож солино уу
5. "SW1" товчлуур дээр байгаарай
6. Төхөөрөмжийг асаах -> Төхөөрөмж програмчлалын горимд орно
7. "SW1" хувилбарыг гаргаж байна
8. Arduino -ийн доор програмчилж эхлээрэй
9. Програмчлал дууссаны дараа "SW3" -ыг "SW3" болгон солино уу.
10. Төхөөрөмжийг унтрааж, дахин асаана уу

Алхам 16: Цахилгааны диаграм

Алхам 17: ПХБ

Алхам 18: Нэр томъёо

Энэ байна

Алхам 19: Үүнийг өөрөө хий

Та үүнийг хийхийг хүсч байна, санаа зоволтгүй, би таны оруулахыг хүсч буй төсвөөс хамааран хэд хэдэн иж бүрдэл санал болгож байна

Миний вэбсайтаар зочлоорой (франц хувилбар боломжтой)

Алхам 20: болон бусад…

Дараагийн алхам бол төхөөрөмжийг ионжуулагчтай холбох явдал юм. Агаар бохирдохын тулд төхөөрөмж ионжуулагчийг эхлүүлж, ионжуулагч нь жижиг хэсгүүдийг газарт унагах боломжийг олгодог. Энэ нь хүрээлэн буй хий, тоос шороотой холбогддог сөрөг электронуудыг үүсгэдэг бөгөөд тэдний эерэг цахилгаан цэнэгийг сөрөг цэнэг болгон хувиргадаг. Газар болон ихэнх объектууд эерэг цэнэгтэй байдаг тул ионжуулагчийн сөрөг цэнэгтэй хэсгүүд татагдаж, наалддаг. Тиймээс агаарыг цэвэрлэдэг. Агаарыг ионжуулах нь эрүүл мэндэд тустай бусад олон давуу талтай. Өнөөдөр ионжуулагч ажиллаж байна. Энэхүү танилцуулга нь удахгүй болох блогын сэдэв болно.