🤴🏽 💀 ⛓️ DIY elektronische Nase 🤸🏼 🧝🏻 🕡

Arbeiten an früheren Projekten mit PM _2.5- Partikeln[kleine, möglicherweise inhalierbare Partikel, ca. 2,5 Mikrometer / ca. transl.] Ich bemerkte eine Unannehmlichkeit - ich konnte die Verschmutzungsquellen, die kleine Partikel emittieren, nicht erkennen. Die meisten Daten, die auf der Erde und von Satelliten empfangen werden, können Ihnen nicht sagen, woher die Verschmutzung kommt und wie Sie sie beseitigen können. Ich habe mich für ein Upgrade des Honeywell-Partikelsensors entschieden. Er hat seine eigenen Lüfter-, Einlass- und Auslassöffnungen, und ich musste mir nur überlegen, wie ich den Luftstrom von bestimmten Objekten hinein leiten kann. Und vorher habe ich natürlich schon ein 3D-Modell der Hundenase gemacht und es auf einem 3D-Drucker gedruckt. Daher konnte ich nur einen Fall in Form einer Pistole mit Abzug entwickeln, mit dem ich die für mich tödlichen Partikelquellen sorgfältig untersuchen konnte.

Schritt 1: Sammeln von Materialien

Ich habe den Honeywell HPMA-Partikelsensor verwendet, weil er ein zuverlässiges und kostengünstiges Gerät ist. Wie in früheren Projekten verwende ich den ESP32-Mikrocontroller mit integrierter drahtloser Kommunikation.

1. Partikelsensor: HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Partikelsensorlaser pm2.5 Luftqualitätserkennungssensormodul Super-Staubsensor PMS5003 - $ 18

2. Drahtloses Modul: ESP32 MINI KIT-Modul WLAN + Bluetooth Internet Development Board D1 MINI Upgrade-basiertes ESP8266 Voll funktionsfähig - $ 6 (AliExpress)

3. Netzteil für das Modul: MH-ET LIVE Batterieschirm für ESP32 MINI KIT D1 MINI Single Lithium Batterie Laden & Boost - $ 1 (AliExpress)

4. 18650 Batterie mit Kabeln - $ 4

5. Anzeige: IZOKEE 0,96 '' I ²C IIC 12864 128X64 Pixel OLED $ 4

6. Netzschalter : Robuster Ein / Aus-Schalter aus Metall mit grünem LED-Ring - 16 mm grünes Ein / Aus $ 5 (Adafruit)

7. 3D-Drucker (Ender 3)

8. Antrader KW4-3Z-3-Schalter Mikroschalter KW4 Limit $ 1.00

9. LED-Ringlicht: NeoPixel-Ring - 12 x 5050 RGB-LED mit integrierten Treibern $ 7.50

Schritt 2: Design und 3D-Druck

Ich habe das Gehäuse speziell so entworfen, dass die Öffnungen mit den im HoneyWell-Sensor eingebauten Lüftern zusammenfielen, die Nasenlochöffnungen direkt zum Sensoreingang gingen und die geblasene Luft durch mehrere Öffnungen in der Verkleidung des Gehäuses austrat (Entschuldigung, das klingt nach einer Patentanmeldung). Mit dem großen Griff können Sie eine ziemlich voluminöse Batterie und den Rest der Elektronik platzieren. Der Ladeanschluss ist bündig mit der Unterseite des Griffs. Der Neopixel-Ring sollte die Oberseite des Gehäuses hervorheben. Das Design ist so gestaltet, dass der obere Teil des Gehäuses mit transparentem PLA bedruckt werden kann. Wechseln Sie dann für den Griff zu grauem PLA und dann wieder zu transparentem Kunststoff an der Unterseite des Griffs, damit die Anzeige-LEDs während des Ladevorgangs sichtbar sind. Der Schaltmechanismus ist mit einem Scharnier ausgestattet und wird zusammen mit dem Gehäuse gedruckt, muss sich aber frei bewegen.

Alle Dateien werden mit den Standardeinstellungen im Cura-Programm für den Ender 3-Drucker erstellt. Es wurden keine Sicherungen benötigt.

content.instructables.com/ORIG/FYP/9343/K8CH414S/FYP9343K8CH414S.stl

content.instructables.com/ORIG/F93/2Q86/K8CH414T/F932Q86K8CH414T.stl

content.instructables.com/ORIG/FK2/96114/861UCH4 stl

content.instructables.com/ORIG/FT9/N577/K8CH414V/FT9N577K8CH414V.stl

content.instructables.com/ORIG/FUU/575L/K8CH414W/FUU575LK8CH414W.stl

content.instructables.com/ORIG/FSFS/BPDKKB9B9 .f3d

Schritt 3: Verbinden

Das Anschlussdiagramm ist fast das gleiche wie in meinem Projekt eines analogen Verschmutzungsmessers für ein Fahrrad [wiederum basierend auf dem Projekt eines Amateur-Luftverschmutzungssensors ], außer dass kein Servomotor vorhanden ist und der Ausgang für die Datenleitung des Neopixel-Rings verwendet wird. In diesem Fall versorgt der Netzschalter das Netzschild des Funkmoduls nur mit Batteriestrom. Die 5 V an der Netzplatte werden über einen Endschalter im Griff gesteuert, der wie ein Auslöser funktioniert. Es versorgt gleichzeitig den Sensor, den ESP32 und den Neopixel-Ring mit Strom von der Abschirmung. Anzeige I ²C erhält 3V mit ESP32. Der größte Teil der Verbindung muss vor dem Zusammenbau des Griffs hergestellt werden, wobei die Drähte durch die verschiedenen Löcher geführt werden. Überprüfen Sie unbedingt das Diagramm auf der Prototyping-Karte!

Schritt 4: Erstellen

Erstens haftet der Neopixel-Ring am Nasenkörper, so dass er seine starke Verbindung zum Hauptkörper nicht verzieht oder unterbricht. Führen Sie die drei Drähte durch das seitliche Loch des Hauptkörpers und dann in den Griff. Der Neopixel-Ring sollte in den durchscheinenden Teil des Gehäuses schauen. Dann befindet sich der Luftsensor so im Gehäuse, dass seine Einlassöffnungen in Richtung der Nasenlöcher zeigen und der Lüfter zurückbläst. Ziehen Sie die Drähte von hinten in die Mitte des Griffs - dort müssen sie mit dem ESP32 verlötet werden. Bildschirm I ²C wird an die Vorderseite angeschlossen, und die Ausgangsleitungen werden durch den Schlitz in den Griff geführt und passen auf die Hauptplatine. Das runde Visier klebt dann über dem Bildschirm. Ich benutze E6000-Kleber, aber Sekundenkleber reicht aus. Die Nase mit den Nasenlöchern klebt vorne. Der Endschalter wird an die Drähte angeschlossen und wie der Hauptnetzschalter eingeklebt. Die ESP-Karte wird in die Innenseite eingelegt. Anschließend wird der 18650-Akku installiert. Die Leistungsabschirmung wird an der Unterseite des Geräts festgeklebt, sodass sich der Ladeanschluss genau gegenüber dem Loch befindet. Kleben Sie nach Überprüfung der Funktionalität den Boden des Gehäuses auf das Gehäuse. Der Abzug wird über den Metallstreifen des Endschalters geklebt, so dass er leicht in die niedrigste Position gedrückt werden kann. Achtung - Kleben Sie den Schaltmechanismus nicht.

Schritt 5: Programmieren

Die Software verwendet eine serielle Schnittstelle, um Informationen vom Sensor herunterzuladen. Eines der Probleme mit diesem Sensor ist, dass er I ² C nicht mit Bibliotheken verwendet - das wäre viel einfacher. Kein Servomotor wird als Ausgabe als Entwurf mit einem Fahrradschlepper und einem SSD1306-Bus I ² C verwendet. Ring-Neopixel wird über die Adafruit Neopixel Library-Bibliothek gesteuert und erzeugt eine der drei Farben, wobei sich die Helligkeit langsam ändert und die Pegelkarte PM _2,5 in bezeichnet wird Die Nasenlöcher. Wenn der Pegel unter 25 liegt, blinkt er blau, wenn er zwischen 25 und 80 liegt - grün, wenn er über 80 liegt - rot. Diese Ebenen werden im Programmcode konfiguriert. Sie können auch die Schriftarten und die Bildschirmgröße ändern. Der Sensor liest die Informationen einmal pro Sekunde.

content.instructables.com/ORIG/FG5/LCS8/K8CH74GE/FG5LCS8K8CH74GE.ino

Schritt 6: verwenden

Während Sie sich mit diesem Gerät in Quarantäne befinden, machen Sie keinen besonderen Spaziergang auf der Straße. Deshalb habe ich einen Spaziergang durch das Haus gemacht und Videoclips für YouTube aufgenommen, um zu verstehen, wie schlimm die Dinge zu Hause sein können. Also ging ich sofort zum Auspuff des nächsten Diesel-Pickups oder stellte mich auf die Leeseite des Ortes, an dem der Kaffee geröstet wird - ja, ja, ich weiß, wie sehr Sie meiner Lunge schaden!

Das Gerät startet in 4 Sekunden nach Drücken der Taste. Zuerst zeigt es einen falsch hohen Wert an und dann stabilisiert es in 5 Sekunden die Indikatoren. Die meisten Proben stimmten mit den Messwerten des National Sampler-Projekts überein, das sich einen halben Block von mir entfernt befand. Die üblichen schockierenden Indikatoren des Toasters habe ich am Anfang des Artikels gepostet. Ein weiteres Video zeigt das Ergebnis der Messung von Müsli. Sie strahlte mehr als eine Stunde lang kleine Partikel mit einer Konzentration von 50 ppm aus, nachdem ich sie aus dem Ofen genommen hatte. Es kommt vor, dass die "Nasenlöcher" für einige Zeit den Geruch halten und einen hohen Partikelgehalt aufweisen. Bevor Sie sie also schnell wieder lesen können, können Sie sie zuerst blasen. Vor zwei Monaten waren PM _2.5- Partikel ein ernstes Problem, und jetzt erinnert sich niemand mehr daran. Ganz zu schweigen von der globalen Erwärmung.