Jättiläinen analoginen CO2 -mittari: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Seuraa lisää tekijältä:

Nykyinen ilmapiiri Havaijilla vuoren yläpuolella sisältää noin 400 ppm hiilidioksidia. Tämä luku on erittäin tärkeä kaikille planeetan pinnalla asuville. Meitä ympäröivät nyt joko tämän huolen kieltäjät tai ne, jotka vääntelevät kätensä kiihtyneessä huolessa. Mutta tätä lukua ja sitä seuraavia tuhansia numeroita uutisissa on vaikea todella ymmärtää päivittäin. Mikä on hiilidioksidin määrä ympärilläni? Miten voin liittyä tähän ajatukseen ilmakehän kaasuista, jotka aiheuttavat planeetan ylikuumenemisen? Kiinnostuneille olen rakentanut Giant Analog CO2 -mittarin, joka 4 jalan pituisen neulan avulla piristää tätä keskustelua missä tahansa kouluhuoneessa tai museossa siitä, miten CO2 mitataan ja miten voit tulla osaksi tätä kaasuanalyysiä.

Työssäni snorkelien kaasuseosten analysoinnista: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ ja jättimäisten vuorovesikellojen tuottamisen hauskuudesta: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ I Suurin osa koosta on 3D -tulostettua, ja se tarjoaa myös tarkan digitaalisen tuloksen Adafruit Feather E -Ink -näytöstä. Anturin kotelon ilmansuodatustorvi on upea STL -tiedosto, jonka on lähettänyt: Muuta 3 tuuman spiraalikaiutinlaatikon kokoa iiime: ltä, joka tehtiin alun perin Nautilus -kaiutinkoteloille. Se toimii ladattavilla paristoilla tai 5 voltin seinäsyylillä ja tallentaa kaikki tiedot mukana toimitettuun SD -kortin pidikkeeseen.

Vaihe 1: Kerää materiaalit

Rakennusmateriaalit eivät ole halpoja, mutta lisäävät lukemien lopullista tarkkuutta.

1. Adafruit 2,13 kolmivärinen eInk / ePaper-näyttö FeatherWing-punainen musta valkoinen-voit käyttää tähän erittäin halpaa TFT: tä hintaan 3,00 dollaria, mutta se ei näy yhtä hyvin auringonvalossa. Tämän pinottavan näytön haittapuoli on että päivitys on hidasta.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - tämän laitteen MO -versio ei toimi hyvin anturin kanssa. Voit tulla toimeen halvemmalla 32u4 tavallisella yksiköllä ilman SD -korttipaikkaa, mutta tämä helpottaa, jos haluat tallentaa kaikki tietosi.

3. Kestävä metallinen virtakytkin ja sininen LED -rengas - 16 mm sininen päälle/pois

4.10, 000 sivua/min MH-Z16 NDIR CO2 -anturi, jossa I2C/UART 5V/3.3V -liitäntä Arduino/Raspeberry Pi: lle Sandbox Electronicsilta-todella hyvä ongelmaton kokemus tämän yrityksen kanssa, muista noudattaa 3 voltin lähdön käyttöönottoa koskevia ohjeita- se toimii vain 5 voltilla

5. Vakioakseli ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - toinen loistava yritys! (En saa mitään hyötyä näiden yritysten hyväksymisistä)

6. Vakio HiTec Digital Servo, joka sopii yllä.

7. 6,00”alumiinikanava-Servo City

Vaihe 2: Tulosta komponentit 3D -muodossa

Kaikki komponentit on helppo tulostaa PLA: lla mihin tahansa 3D -tulostimeen. Halvalla Creality CR10: llä, jota käytin, on riittävän laaja lähtökanta, jotta sarvi ja taustalevy ovat suuria. Kesti useita tunteja, mutta ongelmia ei ilmennyt. Tulosta tuella. Sarvi ruiskutettiin sitten tuolla teksturoidulla maalilla, joka antaa lopputuotteelle hiekkaisen tunteen ja peittää 3D -tulostuksen hienot viivat. Takalevy on suunniteltu Fusion 360: een sopimaan helposti Feather E -musteen näytön ikkunaan. Muut tiedostot ovat osoitintangon kiinnitysruuvin ruuvia varten ja koteloa, joka pitää osoittimen pohjan vastapainot.

Vaihe 3: Rakenna se

Rakenne on melko yksinkertainen. Servocity -järjestelmän avulla voit asentaa servomekanismin nopeasti tukirakenteeseen. Kiinnikkeet etusarven kiinnittämiseksi takalevyllä, joka sisältää kaiken elektroniikan, on valmistettu kahdesta taivutetusta liitäntälevystä, jotka on liimattu levyn taakse. Toinen liitäntälevy ulottuu takaa, jotta se voidaan asentaa kiinteästi 90 asteen seinäliittimeen. Osoittimeni, jota käytin, voidaan tehdä olennaisesti minkä tahansa pituiseksi-minun oli kooltaan noin 4 jalkaa. Käytin pitkää ajotieltä merkittyä sauvaa, jonka löydät isosta laatikkokaupasta alle 5 dollarilla. Ne on valmistettu lasikuidusta ja ovat pituudeltaan mukavia ja kevyitä. Tilanteissa, joissa on servo, vaikka vaihdelaatikon tuki, sinun on tasapainotettava paino huolellisesti ja keskitettävä se tarkasti telineeseen. Vastapainoni valmistettiin aluslevyillä, jotka oli suljettu 3D -tulostettuun koteloon ja suljettu sitten tangon leikkauspäällä epoksissa. Varmista, että servo sietää tätä paino- ja vastapainokokemusta kokeilemalla sitä-servon pitäisi lopettaa valittaminen sen jälkeen, kun se on saavuttanut asemansa ohjelmistossa. Jos se jatkaa valittamista ja liikuttamista, sinulla on todennäköisesti ongelma.

Vaihe 4: Lanka/kokoonpano

Kytkentäkaavio on yllä. Tässä tapauksessa servotappi on kytketty nastaan 11. E -paperinäyttö vie höyhenessä useita tappeja, joten älä käytä niitä vahingossa. Varmista, että SDA- ja SCL -parit on kytketty oikein. Virransyöttö tapahtuu joko 5 voltin seinäsyövän (2 A) tai Lipo -akun kautta. Seinäsyylä ohjataan äänitorven yläosaan asennetun virtakytkimen kautta, joka sitten syöttää höyhenen tietokoneen, servon ja anturin 5 voltilla. Liitin myös sarjan sinisiä LED -valoja sarven päähän rinnakkain valaistuksen aikaansaamiseksi tunnelin päässä. (Tämä ei ole kytkentäkaaviossa.) CO2 -lasersensori on asennettu äänitorven aukon lähelle, jotta voit puhaltaa siihen tai antaa muita ilmaseoksia suuhun asti. Sen digitaalinen levy on myös asennettu torven sisään ja virtaliitännät tehdään suoraan kytkimeen. Maadoitusjohto, virtajohdot ja SDA-, SCL -johdot johdetaan levyn takaosasta sulkalevylle. Adalogger Feather/ E -paperipino on asennettu levyn takaosaan. Kun kaikki liitännät on testattu, torvi suljetaan taustalevyyn E6000 -liimalla yön yli.

Vaihe 5: Ohjelmoi se

Todella helppo ohjelma Arduino IDE: n kanssa. Sisällytä liitetyille koneille erilaisia kirjastoja: NDIR_I2C.h (sisältyy Sandbox Electronics -verkkosivustoon), "Adafruit_EPD.h" kauniin E-paperinäytön suorittamiseen ja Servo.h tavalliseen servokirjastoon. Määritä näytön tarvitsemat nastat. Määritä servolähdön nasta. Kiinnitä servo ja anturi. Silmukkatoiminto lukee vain anturin ja lähettää sen servolle Map/Constrain -toiminnolla. Ainoa hankala osa on servoalueen rajoittaminen, jotta se ei osu telineen sivuihin. Pidin ajatuksesta, että servo/osoitin on kiinnitetty etulevyn ja takaseinäkiinnikkeen väliin, mutta siinä on myös joitain rajoituksia. Käytä tavallista pyyhkäisytoimintoa testataksesi servon kulmarajat ja rajoittaaksesi niitä karttatoiminnossa. Lopussa olevien lausuntojen tarkoituksena on rajoittaa servon nopeutta, jotta pitkän osoitinvarren vastapainon vauhti ei tuhoa veistosta.

Vaihe 6: Käytä sitä

Laite on helppo asentaa mille tahansa seinälle muutamalla ruuvilla. Se ei paina niin paljon, ja koska se on niin hidas, se ei todellakaan keinu paljon. Ensimmäisestä GIFF: stä näet, että se on uskomattoman herkkä hiilidioksidille jopa hengityksessäsi. Hengittäminen torven loppuun nostaa mahdollisen CO2 -tason 4%: iin, mikä olisi 40 000 ppm. Anturi menee pois asteikolta 10 000 ja voit käsitellä tätä sauvan liikkeen ohjelmoinnissa-eli tehdä logaritminen lähtö tai muuttaa liikkeen sykliä nopeammilla heilahduksilla. Muita kokeita voidaan helposti tehdä sen avulla, mukaan lukien sen asettaminen pieneen ahtaaseen huoneeseen, jossa on paljon ihmisiä (kirkon kellari potin onnen aikana) tai ulkona tuulenpuhaltamalla rinteellä. Alin mitä sain, oli noin 410 ja se oli eilen 50 mph tuulimyllyllä. Tämän välineen mahdollinen käyttö olisi tutustua ihmisiin hiilidioksidin seurannan käsitteeseen ja sen tärkeyteen - ei abstraktiin määrään, jota puhuvat päät käsittelevät, vaan mitä voimme todella mitata luokkahuoneissamme tai museoissamme.

Älä vastusta pakkoa olla osa tämän kauhean ongelman ratkaisua joko koulutuksella tai puhumalla.