Гигантски аналогов CO2 метър: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

От rabbitcreek Следвайте още от автора:

Сегашната атмосфера над планина на Хаваите съдържа около 400 ppm въглероден диоксид. Това число е изключително важно за всички, които живеят на повърхността на планетите. Сега сме заобиколени от отричащи тази тревога или от онези, които свиват ръцете си в вълнение от развълнувана загриженост. Но това число и хилядите числа, които го следват в новините, са трудни за разбиране ежедневно. Какво е количеството CO2 около мен? Как мога да се свържа с тази идея за газовете в атмосферата, причиняващи прегряване на планетата? За тези, които се интересуват, построих гигантски аналогов CO2 метър, който с помощта на игла с дължина 4 фута ще оживи тази дискусия на всяка училищна стая или музей за това как се измерва CO2 и как можете да станете част от този анализ на газа.

От моята работа с анализирането на газовите смеси в шнорхели: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ и забавлението от производството на гигантски часовници за приливи и отливи: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Пренастроих сензора за CO2 и здравия серво механизъм, за да направя аналогов CO2 метър за стена, който много точно изобразява текущото ниво на CO2 във въздуха. По -голямата част от конструкцията е 3D отпечатана и също така предлага точен цифров изход от E -Ink дисплея с пера от Adafruit. Въздушният рог на корпуса на сензора е прекрасният STL файл от: Преоразмерете 3 -инчовата кутия със спирални високоговорители от iiime, която първоначално беше направена за корпусите на високоговорителите Nautilus. Той работи на акумулаторни батерии или брадавици на стена от 5 волта и ще записва всичките ви данни в включения държач на SD карта.

Стъпка 1: Съберете вашите материали

Строителните материали не са евтини, но допринасят за максималната точност на показанията.

1. Adafruit 2.13 Трицветен eInk / ePaper дисплей FeatherWing-червено черно бяло-бихте могли да използвате много евтин TFT за това за $ 3.00, но той не би се показал също така на слънчева светлина. Недостатъкът на този подреждащ се екран е че бавно се опреснява.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO версията на това устройство не работи добре със сензора. Можете да се справите с по -евтиния обикновен модул 32u4 без слот за SD карта, но това го улеснява в случай, че искате да запишете всичките си данни.

3. Здрав метален превключвател за включване/изключване със син LED пръстен - 16 мм син вкл./Изкл

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 сензор с I2C/UART 5V/3.3V интерфейс за Arduino/Raspeberry Pi от Sandbox Electronics-наистина страхотно преживяване безпроблемно с тази компания, не забравяйте да следвате инструкциите за активиране на 3-волтов изход- работи само на 5 волта

5. Стандартен вал ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - още една страхотна компания! (Не получавам никакви ползи от моите одобрения на тези компании)

6. Стандартно цифрово серво HiTec, което се вписва по -горе.

7. 6.00”алуминиев канал-Servo City

Стъпка 2: 3D отпечатване на компонентите

Всички компоненти лесно се отпечатват с PLA на всеки 3D принтер. Евтиният Creality CR10, който използвах, има достатъчно широка изходна база, за да позволи голям размер на клаксона и задната плоча. Минаха няколко часа, но не възникнаха проблеми. Печат с поддръжка. След това рогът се напръска с онази текстурирана боя, която придава това пясъчно усещане на крайния продукт и прикрива фините линии на 3D принта. Задната плоча е проектирана във Fusion 360, така че лесно да побере прозореца на дисплея с мастило Feather E. Другите файлове са за държача на винта на стойката за монтиране на показалеца и калъфа, който държи противотежестите за дъното на показалеца.

Стъпка 3: Изградете го

Конструкцията е доста проста. Системата servocity ви позволява бързо да сглобите серво механизма към носещата конструкция. Приставките за монтиране на предния клаксон със задна платка, която включва цялата електроника, са направени с две огънати съединителни пластини, които са Е6000 залепени към задната част на плочата. Друга съединителна пластина се простира отзад, за да позволи стабилен монтаж към 90 -градусов стенен конектор. Показалецът, който използвах, може да бъде направен по същество с всякаква дължина-моята беше с размер около 4 фута. Използвах дълъг пътен маркер, който можете да намерите в голям магазин за кутии за под $ 5. Изработени са от фибростъкло и са хубави и леки за дължината си. В ситуация със серво дори с опора на скоростната кутия трябва внимателно да уравновесите теглото и да го центрирате точно в стойката. Моето противотежест беше направено с шайби, затворени в 3D отпечатания корпус и след това запечатани с отрязания край на стълба в епоксидна смола. Уверете се, че сервото понася този опит с теглото и баланса, като го изпробвате-сервото трябва да спре да хленчи, след като достигне позицията си в софтуера. Ако продължава да се оплаква и да се движи, най -вероятно имате проблем.

Стъпка 4: Тел/Сглобете

Схемата на свързване е включена по -горе. Серво щифтът е свързан към щифт 11 в този сценарий. Дисплеят с хартия E заема доста щифтове върху перата, така че не ги използвайте случайно. Уверете се, че двойките SDA, SCL са свързани правилно. Захранването се извършва или чрез 5 -волтова стенна брадавица (2 A) или чрез Lipo батерия. Стенната брадавица се насочва чрез превключвателя за включване/изключване, монтиран в горната част на клаксона, който след това захранва компютъра, серво и сензора с пера с 5 волта. Също така прикачих серия от сини светодиоди към края на клаксона паралелно, за да осигуря малко светлина в края на тунела. (Това не е в схемата на свързване.) Лазерният сензор за CO2 е монтиран близо до отвора на клаксона, така че можете да духате в него или да осигурите всякакви други въздушни смеси до устата му. Дигиталната платка за него също е монтирана вътре в клаксона и захранващите връзки се осъществяват директно към превключвателя. Заземяващият проводник, захранващите проводници и линиите SDA, SCL се извеждат от задната страна на плочата към перото. Стекът от дисплеи за хартия Adalogger Feather/ E е монтиран в задната част на плочата. След изпитване на всички връзки клаксонът се запечатва към задната плоча с лепило Е6000 за една нощ.

Стъпка 5: Програмирайте го

Наистина лесна програма с Arduino IDE. Включете различните библиотеки за свързаните машини: NDIR_I2C.h (включени в уеб сайта на Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" за стартиране на красивия дисплей на електронна хартия, Servo.h за стандартната серво библиотека. Определете щифтовете, необходими за дисплея. Определете щифта за серво изход. Прикрепете Servo и сензора. Функцията за цикъл просто чете сензора и го извежда към серво с функция Map/Constrain. Единствената трудна част е ограничаването на вашия диапазон на серво, така че да не удари отстрани на стойката. Хареса ми идеята за задното монтиране към серво/показалеца, капсулирано между лицевата плоча и задната стена, но има и някои ограничения. Използвайте стандартната примерна функция за почистване, за да изпробвате границите на ъглите спрямо сервото и да ги ограничите във функцията на картата. Изявленията for в края са да ограничат скоростта на серво, така че инерцията на противотежестта на дългата стрелка да не унищожи скулптурата.

Стъпка 6: Използвайте го

Устройството лесно се монтира към всяка стена с няколко винта. Той не тежи толкова много и тъй като толкова бавно се движи, наистина не се люлее много. В първия GIFF можете да видите, че той е изключително чувствителен към CO2 дори в дъха си. Вдишването в края на клаксона повишава потенциалното ниво на CO2 до 4%, което би било 40 000 ppm. Сензорът излиза извън мащаба на 10 000 и можете да се справите с това при програмирането на движението на пръчката-т.е. да направите логаритмичен изход или да промените цикъла на движение с по-бързи люлки. Други експерименти могат лесно да бъдат направени с него, включително поставянето му в малка затворена стая с много хора (мазето на църквата по време на късмет) или навън на ветровито хълмче. Най -ниското, което получих, беше около 410 и това беше с вятърна буря от 50 мили в час. Потенциалното използване на този инструмент би било да се запознаят хората с концепцията за мониторинг на CO2 и нейната важност - не някакво абстрактно количество, към което говорят главите, а това, което всъщност можем да измерим в нашите класни стаи или музеи.

Не се съпротивлявайте на желанието да бъдете част от решението на този ужасен проблем чрез образование или говорене.