Solar Particle Analyzer: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Saya baru-baru ini menghadiri konferensi di Fairbanks, Alaska di mana sebuah perusahaan Batubara lokal (Tambang Batubara Usibelli) mensponsori para inovator untuk memikirkan cara-cara meningkatkan kualitas udara. Jelas ironis tetapi juga sangat hebat. Tampaknya bukan penelitian yang disponsori perusahaan rokok untuk menunjukkan bahwa produk mereka baik untuk Anda atau tanaman "ilmuwan" berbayar saat ini yang menyangkal perubahan iklim atau evolusi, tetapi cara menghadapi kombinasi faktor yang tidak menguntungkan yang membuat Udara Fairbanks kurang ideal di musim dingin ketika inversi termal, suhu dingin, mobil, dan pemanas rumah dengan kayu menyebabkan jumlah partikel melebihi batas EPA. Rebusan ini tidak baik untuk kesehatan Anda--tempat terbaik untuk memulai jika Anda tertarik dengan hal ini adalah Wikipedia:

Jika Anda melihat jauh ke bawah dalam artikel, Anda dapat melihat peta AS dan area yang melebihi batas EPA yang mencakup sebagian kecil Alaska--Fairbanks. Ini mungkin bukan satu-satunya tempat di mana udara di musim dingin bisa menjadi buruk - Lereng Utara di mana produksi minyak dan gas melibatkan pembakaran banyak hidrokarbon telah diteliti. Sungguh aneh memikirkan desa-desa kecil yang masih asli di Arktik yang menderita akibat udara yang lebih umum ditemukan di perkotaan China. Tapi apa yang harus dilakukan? Salah satu ide inovatifnya adalah membuat lebih banyak orang tertarik dengan masalah yang sedang dilakukan oleh perusahaan Batubara lokal ini. Proyek saya melibatkan membuat perangkat pemantauan ini lebih cocok untuk digunakan di rumah--murah, bertenaga surya, Aplikasi di ponsel Anda untuk keluaran dan mudah dilihat.

Langkah 1: Kumpulkan Persediaan Anda

1. Yang paling jelas terlihat adalah cangkang besar di foto! Untungnya ini tersedia di banyak toko perabotan rumah atau di web dengan harga kurang dari $20.(atau cetak…https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) bentuk untuk mengumpulkan angin dan melampirkan kerja sampler partikel dan komputer dan melindungi konstruksi kabel bug dari hujan, salju, dan apa pun.

2 Sel surya--ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh Mini Encapsulated Solar Cell Epoxy $8.00

3. Modul Pengisian TP4056 dengan Perlindungan Baterai 18650 BMS 5V Micro USB 1A --hampir $0

4. Adafruit ESP32 Feather--$19

5. Baterai Lipo 18650 Generik $3

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA dari 1.8V+ hal ini sangat bagus karena memiliki pin aktif yang Anda perlukan $10

7. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout--perangkat pengatur waktu kecil yang brilian $6.00

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Sensor Partikel laser pm2.5 modul sensor deteksi kualitas udara Sensor debu super PMS5003 $18

Langkah 2: Kawat Itu

Pengkabelan sangat mudah. Diagram Fritzing memiliki semua detail. Unit Honeywell memiliki banyak kabel yang keluar dari konektor belakang tetapi lembar informasi ini akan membantu Anda jika memerlukan detail lebih lanjut:

Ini adalah koneksi UART ke ESP32 yang memiliki dua port serial dan harus terhubung ke pin RX dan TX di papan pengembangan. Daya harus berasal dari unit penguat yang mengambil tegangan baterai lipo hingga 5V untuk sensor. Logika pada output sensor adalah 3 volt sehingga Anda tidak perlu mengacaukannya. Unit pengatur waktu kecil yang luar biasa dari Adafruit (saya tidak mendapatkan uang dari pabrikan mana pun…) TPL5111 menggunakan pin aktif pada unit Boost dan papan ESP32 untuk menyalakan unit setiap dua jam. Ini dapat disesuaikan dengan resistor variabel kecil di papan dari setiap detik hingga dua jam. Anda juga dapat mengganti ini dengan resistor tetap - Anda dapat menemukan grafik di situs web Adafruit. TPL memiliki kekhasan di dalamnya yang mengharuskan Anda untuk menurunkan daya setiap kali Anda mengubah pembacaan Ohm ini untuk pengaturan waktu untuk mendapatkan pengaturan waktu yang baru. Pengkabelan membutuhkan pasokan daya yang konstan ke pengatur waktu ini. Pengisian tenaga surya dan baterai dilakukan oleh TP 4056 hanya menghubungkan sel surya ke sisi input. Sakelar geser juga bagus antara baterai dan input TP untuk mematikan unit sepenuhnya.

Langkah 3: Bangun Itu

Membangun benar-benar sederhana untuk tamasya ini. Shell membentuk casing seluruh unit - tahan air dan stasiun pengumpul udara yang bagus! Pastikan Anda merekatkan semua kabel ke titik pemasangannya di berbagai papan untuk membuatnya lebih sulit untuk ditangani. Unit Honeywell ditempelkan ke bagian dalam cangkang dengan selotip dua sisi yang serius di luar ruangan - jika tidak, sisa tumpukan hanya dilemparkan ke dalam cangkang tempat gravitasi menahannya. Braket gantungan direkatkan ke belakang dengan perekat merek silikon atau Goop. Panel surya dijepit ke bagian depan sel dengan dudukan klip go-pro yang bagus sehingga Anda dapat menyesuaikan sudut ke matahari saat digantung. Panel surya direkatkan dengan Goop ke dudukan.

Langkah 4: Program Ini

Berikut adalah repositori untuk perangkat lunak:

Ada perpustakaan untuk unit Honeywell ini dan tampaknya berfungsi dengan baik saat terhubung ke komputer tetapi segera setelah di kontrol baterai gagal. Jadi program hanya membongkar komunikasi UART untuk mendapatkan data dan menjumlahkannya. Untuk mengeluarkan data dari unit dan ke telepon Anda memerlukan layanan dari aplikasi Blynk. Jika Anda belum pernah menggunakan Blynk sebelum mati, sistem IOT sederhana yang membutuhkan pemrograman minimal dan bekerja selamanya tanpa masalah. Saya telah menjalankan beberapa sistem IOT Blynk selama bertahun-tahun di ponsel orang-orang yang tidak paham Teknologi tanpa masalah. Sistem mengharuskan Anda mengunduh aplikasi Blynk dan menyiapkan akun--sejauh ini semuanya gratis. Anda harus mengatur program baru di telepon Anda yang menanyakan sistem apa yang Anda gunakan (ESP 32) dan memberi Anda Kunci yang dapat Anda kirim melalui email ke diri Anda sendiri saat mengatur kode. Anda kemudian perlu menyiapkan bagan super yang mengambil tiga input dari pin virtual Level baterai V4, V5 PM 2.5, dan V6 PM10. Ada banyak tutorial di situs Blynk yang dapat memandu Anda melaluinya tetapi sangat sederhana. Perubahan lain dalam program ini adalah memasukkan nama jaringan wifi Anda dan kata sandinya. Perangkat lunak pertama-tama menyalakan sampler dan menunggu sepuluh detik untuk data partikel dan jika ok mengirimkannya ke server Blynk yang kemudian mengirimkannya ke telepon Anda. Kode DONEPIN menaikkan level pin pada TPL5111 untuk membuat semuanya tertidur dengan mengaktifkan timer. Tegangan baterai dilepas dari pin A13.

Langkah 5: Menggunakannya

Gantung perangkat ini di tempat yang matahari bersinar dan cukup dekat sehingga dapat menangkap sinyal wifi Anda untuk berkomunikasi dengan server Blynk. Ada sejumlah hal mengejutkan yang menyebabkan partikel kecil. Roti panggang! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) Siapa yang tahu? Saya kira penelitian terbaru menyatakan bahwa partikel roti panggang masuk ke otak Anda dan menyebabkan depresi.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 Nah keajaiban statistik memungkinkan publikasi banyak korelasi tetapi sebab-akibat sedikit lebih sulit untuk dibuktikan. Perangkat yang rapi ini setidaknya akan memungkinkan Anda untuk mengikuti tarian partikel dalam hidup Anda yang tidak pernah Anda khawatirkan sebelumnya. Pengisian baterai surya membutuhkan pasokan sinar matahari yang stabil yang juga akan membantu depresi Anda.