מנתח חלקיקים סולאריים: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

הייתי בכנס לאחרונה בפיירבנקס, אלסקה, שם חברת פחם מקומית (מכרה פחם אוסיבלי) נותנת חסות לחדשנים לחשוב על דרכים לשיפור איכות האוויר. ברור שזה אירוני אבל גם ממש מעולה. לא נראה שזה המחקר שחברות סיגריות נותנות חסות להראות שהמוצר שלהן טוב לך או לגידול הנוכחי של "מדענים" בתשלום שמכחישים שינויי אקלים או אבולוציה, אלא דרך להתמודד עם שילוב מצער של גורמים הגורמים לכך פיירבנקס משדרת אוויר פחות מאידיאלי בחורף כאשר היפוך תרמי, טמפרטורות קרות, מכוניות וחימום ביתי עם עץ גורמים לספירת החלקיקים לעבור את גבולות ה- EPA. התבשיל הזה אינו טוב לבריאותכם-המקום הטוב ביותר להתחיל בו אם יש לכם עניין בכך הוא ויקיפדיה:

אם תסתכל רחוק למטה במאמר תוכל לראות את מפת ארה ב ואזורים החורגים ממגבלות ה- EPA הכוללים חלק זעיר מאלסקה-פיירבנקס. זה אולי לא המקום היחיד שבו האוויר בחורף עלול להיות רע-המדרון הצפוני שבו ייצור נפט וגז כרוך בשריפת הרבה פחמימנים נבדק. מוזר לחשוב על הכפרים הזעירים הזעירים האלה באזור הארקטי הסובלים מאוויר הנפוץ יותר בסין העירונית. אבל מה לעשות בנידון? רעיון חדשני אחד הוא לגרום לאנשים נוספים להתעניין בבעיה שחברת הפחם המקומית הזו עושה. הפרויקט שלי כרוך בהפיכת מכשירי הניטור האלה לטעימים יותר לשימוש ביתי-זול, מופעל על ידי שמש, אפליקציה בטלפון שלך להפלט וקל על העיניים.

שלב 1: אסוף את הציוד שלך

1. ההשגה הברורה ביותר היא אותה מעטפת גדולה בתמונה! למרבה המזל, ניתן להשיג אותם בהרבה חנויות לריהוט הבית או באינטרנט בפחות מ- $ 20. (או להדפיס אותו … https://www.instructables.com/id/Giant-Analog-CO2-Meter/) יש לו אחלה נפלא צורה לאיסוף הרוח וסגירת פעולת דגימת החלקיקים והמחשב והגנה על הבנייה המחוירת מפני באגים מפני גשם, שלג וכל דבר אחר.

2 תאים סולאריים-ALLPOWERS 2.5W 5V/500mAh מיני אפוקסי תא סולארי ממוסגר 8.00 $

3. מודול טעינה TP4056 עם הגנת סוללה 18650 BMS 5V מיקרו USB 1A -כמעט $ 0

4. נוצת Adafruit ESP32-19 $

5. סוללת ליפו 18650 גנרית 3 $

6. Adafruit (PID 2030 PowerBoost 1000 Basic - 5V USB Boost @ 1000mA מ 1.8V+ הדבר הזה נהדר כי יש לו סיכת הפעלה שאתה צריך 10 $

7. Adafruit TPL5111 Breakout Timer Breakout-מכשיר תזמון קטן ומבריק 6.00 $

8. HONEYWELL HPMA115S0-TIR PM2.5 חיישן חלקיקים לייזר pm2.5 מודול חיישן זיהוי איכות אוויר חיישן סופר אבק PMS5003 18 $

שלב 2: חוט אותו

החיווט פשוט מאוד. תרשים Fritzing כולל את כל הפרטים. ליחידת Honeywell הרבה חוטים יורדים מהמחבר האחורי, אך דף מידע זה אמור לעזור לך אם יש צורך בפרטים נוספים:

זהו חיבור UART ל- ESP32 הכולל שתי יציאות טוריות וצריך להיות מחובר לסיכות RX ו- TX בלוח הפיתוח. הכוח צריך להגיע מיחידת ההגברה שלוקחת את מתח סוללת הליפו עד 5V לחיישן. ההיגיון ביציאת החיישן הוא 3 וולט כך שלא תצטרך להתעסק עם זה. יחידת התזמון הקטנה והנהדרת מבית Adafruit (אין לי כסף מיצרן כלשהו …) ה- TPL5111 משתמש בסיכות ההפעלה הן ביחידת ה- Boost והן בלוח ה- ESP32 כדי להפעיל את היחידה כל שעתיים. זה מתכוונן עם נגד משתנה זעיר בלוח מכל שנייה ועד שעתיים. אתה יכול גם להחליף אותו בנגד קבוע-אתה יכול למצוא את התרשים באתר Adafruit. ל- TPL יש מוזרנות המחייבת אותך לרדת בכל פעם שאתה משנה את קריאת אוהם זו לתזמון כדי לקבל את התזמון החדש. החיווט דורש אספקת חשמל קבועה לטיימר זה. הכוח הסולארי וטעינת הסוללה נעשים על ידי TP 4056 פשוט חבר את התא הסולארי לצד הקלט. מתג שקופיות נחמד גם בין הסוללה לבין קלט ה- TP כדי לכבות את היחידה במלואה.

שלב 3: בנה אותו

בנייה פשוטה באמת לטיול הזה. המעטפת יוצרת את מארז היחידה כולה-עמידה במים ותחנת איסוף אוויר טובה! הקפד להדביק את כל החוטים לנקודות החיבור שלהם על הלוחות השונים כדי שיהיה קשה יותר לטפל בהם. יחידת Honeywell הודבקה על החלק הפנימי של הקליפה עם סרט דו צדדי רציני ברמה חיצונית-אחרת שאר הערימה פשוט נזרקה לתוך מעטפת המעטפה שבה הכבידה החזיקה אותה. סוגר קולב מודבק מאחור עם סיליקון או דבק מותג Goop. הפאנל הסולארי נצמד לחזית התא עם תושבת קליפ go-pro וזה נחמד כך שתוכל להתאים את הזווית לשמש כשהיא תלויה. הלוח הסולארי הודבק עם Goop להר.

שלב 4: תכנת אותו

להלן המאגר של התוכנה:

יש ספרייה ליחידת Honeywell זו ונראתה שהיא עובדת היטב כאשר היא מחוברת למחשב אך ברגע שהיא הייתה בבקרת הסוללה היא נכשלה. אז התוכנית פשוט מפרקת את תקשורת UART כדי לקבל את הנתונים ולבדוק אותם. כדי להוציא את הנתונים מהיחידה ואל הטלפון שלך צריך את השירותים של אפליקציית Blynk. אם לא השתמשת ב- Blynk לפני שהיא מערכת IOT פשוטה, הדורשת תכנות מינימלי ופועלת לנצח ללא בעיות. היו לי כמה מערכות Blynk IOT פועלות במשך שנים בטלפונים של אנשים שאינם מתמצאים בטכנולוגיה ללא בעיות. המערכת דורשת ממך להוריד את אפליקציית Blynk ולהקים חשבון-הכל בחינם עד כה. עליך להגדיר תוכנית חדשה בטלפון שתשאל באיזו מערכת אתה משתמש (ESP 32) ומספקת לך מפתח שתוכל לשלוח לעצמך בדוא ל בעת הגדרת הקוד. לאחר מכן עליך להגדיר תרשים סופר הכולל שלוש כניסות מסיכות וירטואליות V4 רמת הסוללה, V5 PM 2.5 ו- V6 PM10. יש הרבה הדרכות באתר Blynk שיכולות לעזור לך לעבור את זה אבל זה מאוד פשוט. השינויים האחרים בתוכנית הם הכנסת שם רשת ה- wifi והסיסמה. התוכנה מפעילה תחילה את הדגימה ומחכה עשר שניות לנתוני החלקיקים ואם בסדר שולחת אותם לשרת Blynk ולאחר מכן שולח אותם לטלפון שלך. קוד DONEPIN מעלה את רמת הסיכה ב- TPL5111 כדי לגרום לכל להירדם עם טיימר ההפעלה. מתח הסוללה מוריד מהפין A13.

שלב 5: שימוש בו

תלה את המכשיר הזה במקום שבו השמש אכן זורחת וקרוב מספיק כדי שהוא יקלוט את אות ה- wifi שלך כדי לתקשר עם שרת Blynk. ישנם מספר דברים מפתיעים הגורמים לחלקיקים קטנים. הרמת כוסית! (https://www.instructables.com/id/Toast-Talker/) מי ידע? אני מניח שהמחקר החדש מעלה שחלקיקי טוסט נכנסים למוח וגורמים לדיכאון.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30719959 ובכן הקסם של הסטטיסטיקה מאפשר פרסום של הרבה מתאמים אבל סיבתיות קצת יותר קשה להוכיח. המכשיר המסודר הזה יאפשר לכם לפחות לעקוב אחר ריקוד החלקיקים בחייכם שמעולם לא דאגתם להם קודם לכן. הטעינה של סוללת השמש זקוקה לאספקת שמש יציבה טובה שאמורה לעזור גם לדיכאון שלכם.