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Trabajando en proyectos anteriores con partículas PM _2.5[partículas pequeñas potencialmente inhalables, aproximadamente 2.5 micrones / aprox. transl.] Noté un inconveniente: no podía reconocer las fuentes de contaminación que emitían partículas pequeñas. La mayoría de los datos recibidos en la Tierra y de los satélites no pueden decirle de dónde proviene la contaminación y cómo deshacerse de ella. Decidí actualizar el sensor de partículas Honeywell. Él tiene su propio ventilador, aberturas de entrada y salida, y solo tuve que pensar en una forma de dirigir el flujo de aire desde objetos específicos hacia él. Y antes de eso, por supuesto, ya hice un modelo 3D de la nariz del perro y lo imprimí en una impresora 3D. Por lo tanto, solo podría desarrollar un caso en forma de pistola con gatillo, lo que me permitiría examinar cuidadosamente las fuentes de partículas que me están matando.

Paso 1: recolectando materiales

Utilicé el sensor de partículas HPMA de Honeywell porque es un dispositivo confiable y económico. Como en proyectos anteriores, uso el microcontrolador ESP32 con comunicaciones inalámbricas integradas.

1. Sensor de partículas: HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 Sensor de partículas láser pm2.5 módulo de sensor de detección de calidad del aire Súper sensor de polvo PMS5003 - $ 18

2. Módulo inalámbrico: ESP32 MINI KIT Módulo WiFi + Bluetooth Tarjeta de desarrollo de Internet D1 MINI Actualizado basado ESP8266 Totalmente funcional: $ 6 (AliExpress)

3. Placa de alimentación para el módulo: MH-ET LIVE Battery Shield para ESP32 MINI KIT D1 MINI batería de litio individual de carga y refuerzo - $ 1 (AliExpress)

4. 18650 batería con cables - $ 4

5. Pantalla: IZOKEE 0.96 '' I ²C IIC 12864 128X64 Pixel OLED $ 4

6. Botón de encendido : Interruptor de encendido / apagado de metal resistente con anillo LED verde - 16 mm Encendido / apagado verde $ 5 (Adafruit)

7. Impresora 3D (Ender 3)

8. Interruptor Antrader KW4-3Z-3 Micro Switch KW4 Límite $ 1.00

9. Anillo de luz LED: Anillo NeoPixel - 12 x 5050 RGB LED con controladores integrados $ 7.50

Paso 2: diseño e impresión 3D

Diseñé especialmente la carcasa para que las aberturas coincidieran con los ventiladores integrados en el sensor HoneyWell, las aberturas de las fosas nasales fueron directamente a la entrada del sensor y el aire soplado salió a través de varias aberturas en el carenado de la carcasa (perdón, eso suena como una solicitud de patente). El asa grande le permite colocar una batería bastante voluminosa y el resto de la electrónica. El puerto de carga está al ras con la parte inferior del mango. El anillo Neopixel debe resaltar la parte superior de la caja. El diseño está hecho para que la parte superior de la caja se pueda imprimir con PLA transparente, luego cambie a PLA gris para el asa y vuelva a cambiar a plástico transparente en la parte inferior del asa para que los LED indicadores sean visibles durante la carga. El mecanismo de conmutación está equipado con una bisagra y está impreso junto con la carcasa, pero debe moverse libremente.

Todos los archivos se realizan con la configuración estándar en el programa Cura para la impresora Ender 3. No se necesitaban copias de seguridad.

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content.instructables.com/ORIG/FSFS/BPDFKK99BBDFKK9 .f3d

Paso 3: conecta

El diagrama de conexión es casi el mismo que en mi proyecto de un medidor de contaminación analógico para una bicicleta [basado, a su vez, en el proyecto de un sensor aficionado de contaminación del aire ], excepto que no hay servomotor y la salida se usa para la línea de datos del anillo Neopixel. En este caso, el botón de encendido suministra energía de la batería solo al protector de energía del módulo inalámbrico. Los 5 V en la placa de alimentación se controlan mediante un interruptor de límite en el mango, que funciona como un gatillo. Suministra energía desde el escudo al sensor, al ESP32 y al anillo Neopixel al mismo tiempo. Pantalla I ²C obtiene 3V con ESP32. La mayor parte de la conexión debe hacerse antes de ensamblar la manija, pasando los cables a través de los diversos agujeros. ¡Asegúrese de verificar previamente el diagrama en la placa de prototipos!

Paso 4: construir

Primero, el anillo de Neopixel se adhiere al cuerpo de la nariz para que no se deforme ni rompa su fuerte conexión con el cuerpo principal. Pase los tres cables a través del orificio lateral del cuerpo principal y luego en el mango. El anillo de Neopixel debe mirar hacia la parte translúcida de la caja. Luego, el sensor de aire se ubica en la caja de modo que las aberturas de entrada miren hacia las fosas nasales y el ventilador retroceda. Tire de los cables desde la parte posterior hasta el centro del mango; allí deberán soldarse al ESP32. Pantalla I ²C se conecta al frente, y sus cables de salida pasan a través de la ranura al mango y se ajustan a la placa principal. La visera redonda se pega sobre la pantalla. Yo uso el pegamento E6000, pero el superglue servirá. La nariz con las fosas nasales se adhiere al frente. El interruptor de límite está conectado a los cables y está pegado en su lugar, como el botón de encendido principal. La placa ESP se inserta en el interior, después de lo cual se instala la batería 18650. El protector de alimentación está pegado a la parte inferior del dispositivo para que el puerto de carga esté exactamente opuesto al orificio. Después de verificar la funcionalidad, pegue la parte inferior de la caja a la caja. El gatillo está pegado sobre la tira de metal del interruptor de límite para que pueda empujarse fácilmente a su posición más baja. Precaución: no pegue el mecanismo del interruptor.

Paso 5: programa

El software utiliza un puerto serie para descargar información del sensor. Uno de los problemas con este sensor es que no utiliza I ² C con bibliotecas, eso sería mucho más fácil. No se utiliza ningún servomotor como salida como tiro con un remolque de bicicleta y un bus SSD1306 I ² C.Anillo Neopixel controlado a través de la biblioteca Adafruit Neopixel Library, y produce uno de los tres colores, cambiando lentamente el brillo y designando el nivel de tarjeta PM _2.5 en Las fosas nasales. Si el nivel es inferior a 25, parpadea en azul, si es de 25 a 80 - verde, si es superior a 80 - rojo. Estos niveles están configurados en el código del programa. También puede cambiar las fuentes y el tamaño de la pantalla. El sensor lee la información una vez por segundo.

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

Paso 6: use

En medio de la cuarentena con este dispositivo, no caminas especialmente por la calle, así que di un paseo por la casa y grabé videos para YouTube para comprender lo mal que pueden estar las cosas en casa. Así que iría inmediatamente al tubo de escape de la camioneta diesel más cercana, o me pararía en el lado de sotavento del lugar donde se tuesta el café, sí, sí, ¡sé cuánto dañan mis pulmones!

El dispositivo se inicia en 4 segundos después de presionar el botón. Primero, muestra un valor erróneamente alto, y luego en 5 segundos estabiliza los indicadores. La mayoría de las muestras coincidieron con las lecturas del proyecto National Sampler, ubicado a media cuadra de mí. Los habituales indicadores impactantes de la tostadora que publiqué al comienzo del artículo. Otro video muestra el resultado de medir la granola. Exhaló pequeñas partículas con una concentración de 50 ppm durante más de una hora después de que la saqué del horno. Sucede que las "fosas nasales" durante algún tiempo retienen el olor y muestran un alto nivel de contenido de partículas, por lo que antes de que pueda volver a leerlas rápidamente, puede soplarlas primero. Hace dos meses, las partículas PM _2.5 eran un problema grave, y ahora nadie las recuerda. Sin mencionar el calentamiento global.