Дим від лісових пожеж, смог від працюючих підприємств, вихлопні гази автомобілів, – все це не дуже сприятливо позначається на здоров’ї людини.
У цій статті описується пристрій для вимірювання забруднення повітря твердими частинками. Прилад портативний і працює від батареї, тому можна контролювати як повітря зовні, так і всередині приміщення. Пристрій також зручно брати з собою в поїздку.прилад відображає вибрані вимірювання на кольоровому дисплеї 1,8 дюйма і повідомляє повний набір через послідовний порт.
Інструменти та матеріали:-лазерний датчик пилу;-1,8-дюймовий кольоровий tft рк-дисплей з роз’ємом для карти microsd;-ардуїнов нано;-монтажна плата 60×40 мм;-різні штекерні роз’єми для друкованої плати;-перемикач spst;-акумулятор 9в;-роз’єм акумулятора 9 в;-дроти;-кріплення;-паяльник;-інструмент для зняття ізоляції;-3d-принтер;-шуруповерт;-комп’ютер з встановленою arduino ide;
Крок перший: вимірювання якості воздухаустройства для моніторингу якості повітря відстежує тверді частинки, co, озон, оксид азоту та двооксид сірки. Що стосується забруднення диму від лісових пожеж, то тут потрібно відстежувати тверді частинки, в першу чергу частинки розміром 2,5 мкм або менше.концентрація частинок вказується в мкг на кубічний метр. Існує шість категорій якості повітря, що позначаються aqi (індекс якості повітря): 0 – 50 – добре: 0 – 12 мкг / м ^ 3 51 – 100 – прийнятно: 13 – 35 мкг / м ^ 3101 – 150 – шкідливо для певних груп: 36 – 55 мкг / м ^ 3151 – 200 – шкідливо: 56 – 140 мкг / м ^ 3201 – 300 – дуже шкідливо для здоров’я: 141 – 210 мкг / м ^ 3300+ – небезпечно: 211+ мкг / м ^ 3
Plantower (китайська компанія) виробляє широко використовується датчик твердих частинок. Повітря засмоктується невеликим вентилятором і проходить через порожнину, з лазерним променем. Датчик вважає частинки, освітлені лазером. Pms1003-датчик першого покоління (10 в номері моделі), здатний виявляти частинки розміром від 0,3 до 2,5 мкм. Він також повідомляє дані для розмірів частинок 5 мкм і 10 мкм, але вони розраховані на основі вимірювань більш дрібних частинок.
Точний датчик твердих частинок, який використовується на реальних метеостанціях, коштує багато тисяч доларів, в той час як пристрій, описаний в цій інструкції, можна зробити приблизно за 60 доларів.датчик реєструє кількість частинок на 0,1 л повітря для частинок розміром>0,3 мкм,>0,5 мкм,>1 мкм,>2,5 мкм,>5 мкм і>10 мкм (останні два оцінені) і використовує ці значення для розрахунку концентрацій 1 мкм, 2,5 мкм. Частинки розміром мкм і 10 мкм в мкг / м ^ 3.
Дані датчики досить точні. Після складання пристрою майстер порівнював показання пристрою з офіційними даними і результати були приблизно рівні.коли датчик буде включений, перші кілька значень будуть набагато вище, поки вся накопичена пил не буде видалена вентилятором. Час до початку коректних показань близько 30 секунд.
Крок другий: проектування схемисхема досить проста, тому друкована плата насправді не потрібна-всі частини можна з’єднати безпосередньо. Майстер робить це за допомогою друкованої плати. Розмір плати 40×60 мм. Pms1003 поставляється з стрічковим кабелем. Майстер відрізав його і замінив на гніздовий роз’єм 1×6. Pms1003 має 8 контактів, але контакти 7 і 8 не використовуються.
У дисплея 10 контактів, але використовуються тільки 8. Для підключення був зроблений такий же короткий роз’єм за допомогою кабелю cat5.схема живиться від батареї 9 в. Для відключення живлення встановлений вимикач. 9v + підключений до перемикача, а перемикач підключений до vin плати nano. 9v-підключений безпосередньо до gnd nano.
Pms1003 вимагає живлення 5 в для вентилятора, так само 5 в потрібно для дисплея і підсвічування. Ці ланцюги живляться від виведення nano 5в. Контакти 3,3 в датчика pms1003 живляться від контакту nano 3,3 в.
Крок третій: ардуінопрограма відображає на дисплеї концентрації pm1,pm2, 5 і pm10 в навколишньому середовищі. Фон змінюється в залежності від якості повітря наступним чином:добре – белыйприемлемо – желтыйвредно для чутливих груп – оранжевыйвредно – красныйочень шкідливо – пурпурныйопасно – чорний
Текст синій для білого, жовтого і оранжевого фону, для інших – білий. Ці три значення в основному стільки, скільки може поміститися на екрані, щоб бути розбірливим з першого погляду. Якщо послідовна лінія підключена, відображається повне вимірювання.у скетчі є блок для аналізу запису, що надходить від датчика. Pms1003 передає дані у форматі big endian, тому потрібно переключитися на локальний порядок байтів.оновлення даних на дисплеї відбувається кожні 3 секунди.код можна завантажити нижче.air_sensor_led.ino
Крок четвертий: корпускорпус розроблений в програмі openscad. Майстер доклав вихідний файл і додав до імені файлу”.txt”, оскільки файли .scad не можуть бути завантажені на сайт. Файл завантажений на випадок внесення необхідності в дизайн корпусу. Housing.scad.txtтак же можна надрукувати деталі без зміни. Файли stl додаються.display_strut.stlhousing_bottom.stlhousing_top.stlpcb_base.stlpcb_shim.stl
Крок п’ятий: сборкапісля завантаження прошивки і підготовки деталей можна приступити до складання пристрою. Припаює дроти живлення, підключає інші комплектуючі. Встановлює все в корпус. Перед прикручуванням кришки перевіряє роботу пристрій. Якщо все нормально можна прикрутити кришку.
Джерело (source)
