Veliki analogni mjerač CO2: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Od rabbitcreekSlijedi Više od autora:

Trenutna atmosfera iznad planine na Havajima sadrži oko 400 ppm ugljičnog dioksida. Taj je broj iznimno važan za sve koji žive na površini planeta. Sada smo okruženi ili poricateljima ove brige ili onima koji grče ruke u naletu uznemirene zabrinutosti. No, ovaj broj i tisuće brojeva koji ga prate u vijestima teško je zaista shvatiti na dnevnoj bazi. Kolika je količina CO2 oko mene? Kako se mogu povezati s tom idejom o plinovima u atmosferi koji uzrokuju pregrijavanje planeta? Za zainteresirane sam izgradio Gigantski analogni mjerač CO2 koji će uz pomoć igle duge 4 stope oživjeti ovu raspravu bilo koje školske sobe ili muzeja o tome kako se mjeri CO2 i kako možete postati dio ove analize plina.

Iz mog rada na analiziranju plinskih smjesa u disalicama: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ i zabave u proizvodnji ogromnih satova za plime i oseke: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Ja sam prenamijenio senzor CO2 i čvrsti servo mehanizam kako bih napravio analogni mjerač CO2 koji se montira na zid i koji vrlo precizno prikazuje trenutnu razinu CO2 u zraku. Većina izrade je 3D ispisana, a nudi i točan digitalni izlaz s Adapruit pernatog E - Ink zaslona. Sirena za ušmrkavanje kućišta senzora prekrasna je STL datoteka iz: Promijenite veličinu kutije spiralnih zvučnika od 3 inča prema iiime koja je izvorno napravljena za kućišta zvučnika Nautilus. Radi na punjive baterije ili zidne bradavice od 5 volti, a sve vaše podatke snimit će u uključeni držač SD kartice.

Korak 1: Prikupite materijale

Građevinski materijali nisu jeftini, ali doprinose krajnjoj točnosti očitanja.

1. Adafruit 2.13 trobojni eInk / ePaper zaslon FeatherWing-crvena crna bijela-za ovo biste mogli koristiti vrlo jeftin TFT za 3,00 USD, ali se ne bi pojavio i na sunčevoj svjetlosti. Nedostatak ovog zaslona koji se može slagati je da se sporo osvježava.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO verzija ovog uređaja ne radi dobro sa senzorom. Možete se snaći s jeftinijom običnom jedinicom 32u4 bez utora za SD karticu, ali to olakšava rad u slučaju da želite snimiti sve svoje podatke.

3. Robusni metalni prekidač za uključivanje/isključivanje s plavim LED prstenom - 16 mm plavo za uključivanje/isključivanje

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR senzor CO2 s I2C/UART 5V/3.3V sučeljem za Arduino/Raspeberry Pi tvrtke Sandbox Electronics-zaista veliko iskustvo bez problema s ovom tvrtkom, svakako slijedite upute za omogućavanje 3 voltnog izlaza- radi samo na 5 volti

5. Standardno vratilo glavčine ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - još jedna izvrsna tvrtka! (Ne primam nikakve beneficije od svojih preporuka ovih tvrtki)

6. Standardni HiTec digitalni servo koji odgovara gore.

7. Aluminijski kanal 6.00”-Servo City

Korak 2: 3D ispis komponenti

Sve se komponente lako ispisuju pomoću PLA na bilo kojem 3D pisaču. Jeftini Creality CR10 koji sam koristio ima dovoljno široku izlaznu bazu da omogući veliku veličinu trube i stražnje ploče. Trajalo je nekoliko sati, ali nije bilo problema. Ispis s podrškom. Rog je zatim poprskan tom teksturiranom bojom koja daje osjećaj pješčenjaka konačnom proizvodu i prekriva fine linije 3D ispisa. Stražnja ploča je dizajnirana u Fusion 360 kako bi se lako uklopila u prozor ekrana s tintom Feather E. Ostale datoteke služe za držač vijka na držaču za pokazivač i kućište koje drži protuutege za dno pokazivača.

Korak 3: Izgradite ga

Konstrukcija je prilično jednostavna. Sustav servocity omogućuje vam brzo sastavljanje servo mehanizma na noseću konstrukciju. Dodaci za montiranje prednje trube sa stražnjom pločom koja uključuje svu elektroniku izrađeni su s dvije savijene ploče konektora koje su E6000 zalijepljene na stražnju stranu ploče. Druga ploča konektora proteže se straga kako bi se omogućila čvrsta montaža na zidni konektor od 90 stupnjeva. Pokazivač koji sam koristio može se izraditi u biti bilo koje duljine-moj je bio velik oko 4 stope. Koristio sam dugi stub za označavanje kolnog prilaza koji možete pronaći u velikoj trgovini za manje od 5 USD. Napravljene su od stakloplastike i lijepe su i lagane po duljini. U situaciji sa servo pogonom čak i uz potporu mjenjača morate pažljivo uravnotežiti težinu i točno je centrirati u držač. Moja protuutega izrađena je s podloškama zatvorenim u 3D ispisanom kućištu, a zatim zapečaćena izrezanim krajem stupa u epoksidu. Uvjerite se da servo tolerira ovo iskustvo s masom i protutežom isprobavajući ga-servo bi trebao prestati cmizdriti nakon što je postigao svoju poziciju u softveru. Ako se nastavi žaliti i premještati, najvjerojatnije imate problem.

Korak 4: Ožičite/sastavite

Dijagram ožičenja je uključen gore. U ovom scenariju servo pin je spojen na pin 11. Zaslon E papira zauzima nekoliko igala na perju pa ih nemojte slučajno koristiti. Provjerite jesu li SDA, SCL parovi ispravno spojeni. Napajanje se vrši putem zidne bradavice od 5 V (2 A) ili Lipo baterije. Zidna bradavica prolazi kroz prekidač za uključivanje/isključivanje montiran na vrhu trube koji zatim napaja računalo s perjem, servo i senzor sa 5 volti. Također sam paralelno pričvrstio niz plavih LED dioda na kraj trube kako bih osigurao malo svjetla na kraju tunela. (Ovo nije na dijagramu ožičenja.) Laserski senzor za CO2 montiran je blizu otvora sirene tako da možete puhati u njega ili do ušća u njega dodati bilo koju drugu smjesu zraka. Digitalna ploča za nju također je montirana unutar trube, a priključci za napajanje izvode se izravno na prekidač. Žica za uzemljenje, žice za napajanje i SDA, SCL vodovi vode se sa stražnje strane ploče do ploče od perja. Snopovi zaslona Adalogger Feather/ E papira montirani su sa stražnje strane ploče. Nakon što su svi spojevi ispitani, truba se preko noći brtvi na stražnju ploču ljepilom E6000.

Korak 5: Programirajte ga

Zaista jednostavan program s Arduino IDE -om. Uključite različite knjižnice za priključene strojeve: NDIR_I2C.h (uključeno na web mjestu Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" za pokretanje prekrasnog zaslona e-papira, Servo.h za standardnu servo knjižnicu. Odredite pinove potrebne za prikaz. Definirajte pin za servo izlaz. Priključite servo i senzor. Funkcija petlje samo čita senzor i šalje ga u servo pomoću funkcije Map/Constrain. Jedini lukavi dio je ograničavanje vašeg servo raspona kako ne bi udario u bočne strane nosača. Svidjela mi se ideja stražnjeg nosača na servo/pokazivač inkapsuliran između prednje ploče i nosača za stražnju stijenku, ali ima i nekih ograničenja. Upotrijebite standardni primjer brisanja kako biste testirali ograničenja kutova na servo i ograničili ih u karti. Naredbe for na kraju ograničavaju brzinu servo pogona tako da zamah dugih protuutega ruka pokazivača ne uništi skulpturu.

Korak 6: Iskoristite ga

Uređaj se lako montira na bilo koju zidnu površinu s nekoliko vijaka. Ne teži toliko i budući da se tako sporo kreće stvarno se ne ljulja puno. U prvom GIFF -u možete vidjeti da je nevjerojatno osjetljiv na CO2 čak i u dahu. Disanjem na kraj trube povećava se potencijalna razina CO2 na 4%, što bi bilo 40 000 ppm. Senzor je izvan opsega na 10 000 i s tim se možete pozabaviti u programiranju kretanja štapića-tj. Učinite izlaz logaritamskim ili promijenite ciklus kretanja bržim zamahom. S njim se lako mogu izvesti i drugi pokusi, uključujući stavljanje u malu zatvorenu prostoriju s puno ljudi (podrum crkve za vrijeme lonca) ili vani na vjetrovitom obronku. Najniže što sam imao bilo je oko 410, a to je bilo jučer sa vjetrovitom brzinom od 50 km / h. Potencijalna upotreba ovog instrumenta bila bi upoznavanje ljudi s konceptom praćenja CO2 i njegovom važnošću - ne s nekom apstraktnom količinom na koju govore govornice, već na ono što zapravo možemo mjeriti u svojim učionicama ili muzejima.

Nemojte se oduprijeti porivu da obrazovanjem ili izlaganjem budete dio rješenja ovog strašnog problema.