Óriás analóg CO2 -mérő: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Kövesse a szerző további információit:

A jelenlegi légkör egy hegy felett Hawaii -on körülbelül 400 ppm szén -dioxidot tartalmaz. Ez a szám rendkívül fontos mindazoknak, akik a bolygók felszínén élnek. Most vagy az aggodalom tagadói vesznek körül bennünket, vagy azok, akik izgatott aggodalom hullámában tördelik a kezüket. De ezt a számot és a hírekben követett ezer számot nehéz napi szinten igazán felfogni. Mennyi a körülöttem lévő CO2? Hogyan kapcsolódhatok ehhez a gondolathoz, hogy a légkörben lévő gázok a bolygó túlmelegedését okozzák? Az érdeklődők számára készítettem egy óriási analóg CO2 -mérőt, amely egy 4 láb hosszú tű segítségével felpezsdíti ezt a vitát bármely iskolai szobában vagy múzeumban arról, hogyan mérik a CO2 -t, és hogyan lehet részese ennek a gázelemzésnek.

A sznorkelező gázkeverékek elemzésével kapcsolatos munkámból: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ és az óriás dagályos órák előállításának mulatságából: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ A CO2-érzékelőt és az erős szervomechanizmust áthelyeztem, hogy falra szerelhető analóg CO2-mérőt készítsek, amely nagyon pontosan ábrázolja a levegő jelenlegi CO2-szintjét. A konstrukció nagy része 3D nyomtatással készült, és pontos digitális kimenetet is kínál az Adafruit toll E - Ink kijelzőjéről. Az érzékelő burkolatának levegőt szippantó kürtje a csodálatos STL fájl a következőktől: Resize 3 inch Spiral Speaker box by iiime, amelyet eredetileg a Nautilus hangszóróházakhoz készítettek. Újratölthető elemekkel vagy 5 voltos fali szemölcsökkel működik, és rögzíti az összes adatot a mellékelt SD kártya tartóba.

Lépés: Gyűjtse össze anyagait

Az építőanyagok nem olcsók, de növelik a leolvasások végső pontosságát.

1. Adafruit 2,13 hüvelykes háromszínű eInk / ePaper kijelző FeatherWing-piros fekete fehér-ehhez nagyon olcsó TFT-t használhat 3,00 dollárért, de a napfényben nem jelenik meg olyan jól. Ennek az egymásra rakható képernyőnek a hátránya hogy lassan frissül.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - a készülék MO verziója nem működik jól az érzékelővel. Az SD -kártyahely nélkül olcsóbb 32u4 -es sima egységgel is boldogulhat, de ez megkönnyíti az összes adat rögzítését.

3. Robusztus fém be/ki kapcsoló kék LED gyűrűvel - 16 mm kék be/ki

4.10, 000 oldal/perc MH-Z16 NDIR CO2-érzékelő I2C/UART 5V/3.3V interfésszel Arduino/Raspeberry Pi számára a Sandbox Electronics részéről-ez egy igazán nagy problémamentes élmény a cégnél, ügyeljen arra, hogy kövesse a 3 voltos kimenet engedélyezésére vonatkozó utasításokat- csak 5 voltról működik

5. Standard agytengely ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - egy másik nagyszerű cég! (Nem részesülök semmilyen előnyben az ezekkel a vállalatokkal kapcsolatos jóváhagyásaimból)

6. Standard HiTec Digital Servo, amely illeszkedik a fentiekhez.

7. 6,00”alumínium csatorna-Servo City

2. lépés: 3D nyomtatás a komponensekről

Az alkatrészek könnyen nyomtathatók PLA -val bármilyen 3D nyomtatón. Az általam használt olcsó Creality CR10 elég széles kimeneti bázissal rendelkezik, hogy lehetővé tegye a kürt és a hátlap nagy méretét. Több órát vett igénybe, de semmi probléma nem merült fel. Nyomtatás támogatással. A kürtöt ezután texturált festékkel permetezték, amely homokos érzetet kölcsönöz a végterméknek, és elfedi a 3D nyomtatás finom vonalait. A hátlapot a Fusion 360 -ban tervezték, hogy könnyen illeszkedjen a Feather E tinta kijelző ablakához. A többi reszelő a mutatórúd csavaros rögzítőtartójához és a mutató aljának ellensúlyait tartó tokhoz készült.

3. lépés: Építsd fel

A konstrukció meglehetősen egyszerű. A szervocity rendszer lehetővé teszi, hogy gyorsan összeszerelje a szervo mechanizmust a tartószerkezethez. Az elülső kürt rögzítése a hátlappal, amely tartalmazza az összes elektronikát, két hajlított csatlakozólemezzel készül, amelyek E6000 ragasztva vannak a lemez hátuljához. Egy másik csatlakozólemez kinyúlik a hátoldaláról, hogy lehetővé tegye a szilárd rögzítést a 90 fokos fali csatlakozóhoz. Az általam használt mutató lényegében bármilyen hosszúságú lehet-az enyém körülbelül 4 láb méretű volt. Hosszú autóútjelző oszlopot használtam, amelyet egy nagy dobozos boltban találhat 5 dollár alatt. Üvegszálból készülnek, és hosszúságukhoz képest szépek és könnyűek. Abban az esetben, ha a szervóval még a sebességváltó alátámasztásával is gondosan ellensúlyozni kell a súlyt, és pontosan középre kell helyezni a tartóba. Az ellensúlyomat alátétekkel készítettem, amelyeket a 3D nyomtatott házba zártak, majd a pólus vágott végével lezártak epoxigyanta formájában. Győződjön meg arról, hogy a szervó tolerálja ezt a tömeg- és ellensúlyozási élményt, ha kipróbálja-a szervónak abba kell hagynia a nyafogást, miután elérte a szoftverben elfoglalt helyét. Ha továbbra is panaszkodik és mozog, akkor valószínűleg problémája van.

4. lépés: Huzalozás/összeszerelés

A kapcsolási rajz fent található. Ebben az esetben a szervotű a 11 -es csaphoz van csatlakoztatva. Az E papír kijelző jó néhány tűt foglal el a tollon, ezért ne használja véletlenül. Győződjön meg arról, hogy az SDA, SCL párok megfelelően vannak csatlakoztatva. Az áramellátás vagy 5 voltos fali szemölcsön (2 A) vagy Lipo akkumulátoron keresztül történik. A fali szemölcs a kürt tetején elhelyezett BE/KI kapcsolón keresztül vezetődik, amely 5 tollról táplálja a toll számítógépet, a szervót és az érzékelőt. A kürt végére párhuzamosan kék LED -eket is rögzítettem, hogy némi fényt biztosítsak az alagút végén. (Ez nem szerepel a kapcsolási rajzon.) A CO2 lézeres érzékelője a kürt nyílása közelében van elhelyezve, így belefújhat, vagy bármilyen más légkeveréket biztosíthat a szájáig. A digitális tábla a kürt belsejébe van felszerelve, és a tápcsatlakozások közvetlenül a kapcsolóhoz vannak csatlakoztatva. A földelővezetéket, a tápkábeleket és az SDA, SCL vezetékeket a lemez hátsó részén a tolllemezhez vezetik. Az Adalogger Feather/ E papír kijelző köteg a lemez hátuljára van felszerelve. Az összes csatlakozás tesztelése után a kürtöt éjszakára lezárják a hátlapra E6000 ragasztóval.

Lépés: Programozza be

Nagyon egyszerű program az Arduino IDE segítségével. Tartalmazza a különféle könyvtárakat a csatlakoztatott gépekhez: NDIR_I2C.h (a Sandbox Electronics webhelyén található), "Adafruit_EPD.h" a gyönyörű E-papír kijelző futtatásához, Servo.h a standard szervokönyvtárhoz. Határozza meg a kijelzőhöz szükséges csapokat. Határozza meg a szervo kimenet csapját. Csatlakoztassa a szervót és az érzékelőt. A hurok funkció csak beolvassa az érzékelőt, és a térkép/korlátozás funkcióval továbbítja a szervóba. Az egyetlen trükkös rész a szervó tartomány korlátozása, hogy ne ütközzön a tartó oldalaihoz. Tetszett az ötlet, hogy az előlap és a hátsó fali tartó közé beágyazott szervóhoz/mutatóhoz hátsó rögzítés tartozik, de ennek is vannak korlátai. Használja a szabványos példaseprés funkciót a szervo szöghatárainak teszteléséhez és a térkép funkcióban való korlátozásához. A végén található állítások a szervó sebességét korlátozzák, így a hosszú mutatókar ellensúlyának lendülete nem pusztítja el a szobrot.

6. lépés: Használja

A készülék pár csavarral könnyen rögzíthető bármilyen falfelületre. Nem súlyzik annyira, és mivel annyira lassú, tényleg nem lendül sokat. Az első GIFF -ben láthatja, hogy hihetetlenül érzékeny a CO2 -ra még a lélegzetében is. A kürt végének belélegzése a potenciális CO2 -szintet 4% -ra emeli, ami 40 000 ppm lenne. Az érzékelő 10 000-nél megy le a skáláról, és ezt kezelheti a pálcamozgás programozásakor-azaz logaritmussá teheti a kimenetet, vagy gyorsabb lengésekkel megváltoztathatja a mozgási ciklust. Más kísérletek is könnyen elvégezhetők vele, beleértve egy kis, zárt helyiségben, sok emberrel való elhelyezését (a templom alagsorában, ha szerencse van), vagy kint, egy szélcsendes domboldalon. A legalacsonyabb, amit kaptam, körülbelül 410 volt, és tegnap 50 mph szélvihar volt. Ennek az eszköznek a lehetséges felhasználása az lenne, hogy megismertesse az embereket a CO2 -monitorozás fogalmával és fontosságával - nem valami elvont mennyiséggel, amellyel a beszélő fejek foglalkoznak, hanem azzal, hogy mit is mérhetünk tantermeinkben vagy múzeumainkban.

Ne álljon ellen a késztetésnek, hogy részese legyen ennek a szörnyű problémának a megoldásában, akár oktatással, akár felszólalással.