Үлкен аналогты CO2 есептегіші: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Автордың басқа мәліметтері бойынша:

Гавайидегі таудың үстіндегі қазіргі атмосферада көмірқышқыл газының шамамен 400 ppm бар. Бұл сан планетаның барлық бетінде өмір сүретіндер үшін өте маңызды. Бізді қазір не қорқыныштан бас тартқандар, не алаңдаушылықпен қолын созатындар қоршап тұр. Бірақ бұл санды және жаңалықтардан кейінгі мыңдаған сандарды күнделікті түсіну қиын. Менің айналамдағы СО2 мөлшері қандай? Мен планетаның қызып кетуіне әкелетін атмосферадағы газдар туралы бұл идеямен қалай байланыстыра аламын? Қызығушылар үшін мен CO2 гигант аналогын құрдым, ол ұзындығы 4 футтық иненің көмегімен кез келген мектеп бөлмесінде немесе мұражайда СО2 қалай өлшенетіні және осы газды талдаудың бір бөлігі бола алатындығыңыз туралы талқылауды жандандырады.

Сноркельдегі газ қоспаларын талдаумен айналысқан жұмысымнан: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ және алып толқындарды шығарудың қызығы: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Мен CO2 сенсоры мен берік серво механизмін ауадағы СО2 ағымдағы деңгейін өте дәл бейнелейтін аналогтық СО2 есептегішін жасау үшін қайта жасадым. Құрылымның көп бөлігі 3D басып шығарылған, сонымен қатар Adafruit қауырсыны E - сия дисплейінен дәл цифрлық шығуды ұсынады. Сенсорлық корпустың ауаны иіскейтін мүйізі - бұл керемет STL файлы: бастапқыда Nautilus динамигінің корпусы үшін жасалған 3 дюймдік спиральды динамик қорапшасының өлшемін өзгерту. Ол 5 вольтты қайта зарядталатын батареяларда немесе қабырға сүйектерінде жұмыс істейді және сіздің барлық деректеріңізді SD картасының ұстағышына жазады.

1 -қадам: материалдарыңызды жинаңыз

Құрылыс материалдары арзан емес, бірақ көрсеткіштердің дәлдігін арттырады.

1. Adafruit 2.13 «Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing-Қызыл Қара Ақ-сіз бұл үшін өте арзан TFT-ді 3,00 долларға қолдана аласыз, бірақ ол күн сәулесінде жақсы көрінбейді. Бұл жиналмалы экранның кемшілігі- жаңартудың баяу екенін көрсетеді.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - бұл құрылғының MO нұсқасы сенсормен жақсы жұмыс істемейді. Сіз SD картасының ұясы жоқ 32u4 арзан қондырғымен жұмыс жасай аласыз, бірақ бұл сіздің барлық деректеріңізді жазуды қажет ететін жағдайда жеңілдетеді.

3. Көгілдір жарықдиодты сақинасы бар берік металды қосу/өшіру қосқышы - 16мм көк көк қосу/өшіру

Sandbox Electronics Arduino/Raspeberry Pi үшін I2C/UART 5V/3.3V интерфейсі бар 4.10, 000 ppm MH-Z16 NDIR CO2 датчигі-бұл компанияның қиындықсыз тәжірибесі 3 вольтты шығуды қосу бойынша нұсқауларды орындағаныңызға көз жеткізіңіз. ол тек 5 вольтпен жұмыс істейді

5. Standard Hub Shaft ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - тағы бір тамаша компания! (Мен бұл компанияларды мақұлдаудан ешқандай пайда көрмеймін)

6. Жоғарыда көрсетілген стандартты HiTec сандық сервисі.

7. 6.00”Алюминий каналы-Серво қаласы

2 -қадам: компоненттерді 3D басып шығару

Барлық компоненттер PLA көмегімен кез келген 3D принтерде оңай басып шығарылады. Мен қолданған арзан Creality CR10 мүйізі мен артқы тақтайшаның үлкен мөлшерін қосатын жеткілікті кең шығару базасына ие. Бірнеше сағат өтті, бірақ ешқандай проблемалар туындамады. Қолдау арқылы басып шығарыңыз. Содан кейін мүйізге соңғы өнімге құмды сезім беретін және 3D басып шығарудың жұқа сызықтарын жабатын текстураланған бояу шашылды. Артқы тақта Fusion 360 -та Feather E сиялы дисплей терезесіне оңай сәйкес келетін етіп жасалған. Басқа файлдар көрсеткіш штангасының бекіткіш ұстағышындағы бұрандаға және көрсеткіштің төменгі жағындағы қарсы салмақты ұстайтын корпусқа арналған.

3 -қадам: Оны құрастырыңыз

Құрылысы өте қарапайым. Сервистік жүйе серво механизмін тірек құрылымына тез жинауға мүмкіндік береді. Алдыңғы мүйізді артқы тақтасы бар электронды қондырғыға бекітуге арналған қондырмалар пластинаның артқы жағына жабысқан E6000 екі иілген қосқыш пластинадан жасалған. Басқа қосқыш тақтасы 90 градусқа қабырғаға қосқышқа қатты бекітуді қамтамасыз ету үшін артқы жағына қарай созылады. Мен қолданатын көрсеткішті кез келген ұзындықта жасауға болады-менікі шамамен 4 фут болатын. Мен үлкен қорап дүкенінде 5 доллардан төмен табуға болатын ұзын жол белгісін қолдандым. Олар шыны талшықтан жасалған және ұзындығы бойынша жақсы және жеңіл. Серво жағдайында, тіпті беріліс қорабының тірегі болса да, салмақты мұқият теңестіру керек және оны тірекке дәл дәл келтіру керек. Менің қарсы салмағым 3D басып шығарылған корпусқа салынған шайбалармен жасалған, содан кейін полюстің кесілген ұшымен эпоксидті түрде тығыздалған. Серво сынап көру арқылы теңгерімсіздік пен теңгерімсіздікке төзетініне көз жеткізіңіз-серво бағдарламалық қамтамасыз етудегі орнына жеткеннен кейін жылауын тоқтатуы керек. Егер ол шағымдануды және қозғалуды жалғастыра берсе, сізде мәселе туындауы мүмкін.

4 -қадам: сым/жинау

Қосылу схемасы жоғарыда берілген. Серво түйреуіші осы сценарийде 11 -пинге қосылады. E қағаз дисплейі қауырсынға бірнеше түйреуіштерді алады, сондықтан оларды кездейсоқ қолданбаңыз. SDA, SCL жұптарының дұрыс қосылғанын тексеріңіз. Қуат 5 вольтты қабырға сүйегі (2 А) немесе липо батареясы арқылы жүзеге асады. Қабырғадағы сиқыр мүйіздің жоғарғы жағына бекітілген ҚОСУ/ӨШІРУ қосқышы арқылы өтеді, содан кейін мамық компьютерді, серво мен сенсорды 5 вольтты қосады. Мен сонымен қатар туннельдің соңына жарық беру үшін көк жарық диодтарының сериясын мүйіздің соңына параллель тіркедім. (Бұл электр схемасында жоқ.) СО2 лазерлік сенсоры мүйіздің ашылуына жақын жерде орнатылған, сондықтан сіз оны үрлеуге немесе аузына дейін басқа ауа қоспаларын беруге болады. Ол үшін цифрлық тақта мүйіздің ішіне орнатылады және қуат қосылымдары тікелей қосқышқа қосылады. Жерге қосылатын сымдар, қуат сымдары және SDA, SCL желілері пластинаның артқы жағындағы мамық тақтасына шығарылады. Adalogger Feather/ E қағаз дисплейі пластинаның артқы жағына бекітілген. Барлық қосылымдар тексерілгеннен кейін мүйіз E6000 желімімен артқы тақтаға бір түнде жабылады.

5 -қадам: Бағдарламалаңыз

Arduino IDE көмегімен өте қарапайым бағдарлама. Қосылған машиналар үшін әр түрлі кітапханаларды қосыңыз: NDIR_I2C.h (Sandbox Electronics веб-сайтында бар), әдемі электронды қағаз дисплейін іске қосуға арналған «Adafruit_EPD.h», стандартты серво кітапханасы үшін Servo.h. Дисплейге қажетті түйреуіштерді анықтаңыз. Серво шығысының түйреуішін анықтаңыз. Серво мен сенсорды бекітіңіз. Цикл функциясы сенсорды оқиды және оны Map/Constrain функциясымен сервоға шығарады. Жалғыз қиын нәрсе - бұл серво диапазонын шектеу, сондықтан ол тіреудің бүйіріне соғылмайды. Маған бет тақтасы мен артқы қабырға бекітпесі арасындағы инкапсуляцияланған серво/көрсеткішке артқы бекіту идеясы ұнады, бірақ оның кейбір шектеулері бар. Серваның бұрыштық шектерін тексеру және оларды карта функциясында шектеу үшін стандартты мысалды тазарту функциясын қолданыңыз. Соңындағы мәлімдемелер серво жылдамдығын шектеу болып табылады, сондықтан қарсы салмақтың ұзын көрсеткішінің моменті мүсінді бұзбайды.

6 -қадам: оны қолданыңыз

Құрылғы бұрандалардың көмегімен кез келген қабырғаға оңай орнатылады. Ол соншалықты салмақ түсірмейді және оның баяу қозғалысы шынымен де көп айналмайды. Бірінші GIFF -те сіз CO2 -ге өте сезімтал екеніңізді көре аласыз. Мүйіздің соңына тыныс алу CO2 потенциалын 4% -ға дейін көтереді, бұл 40 000 ppm болады. Датчик масштабты 10 000-да өшеді, және сіз таяқшаның қозғалысын бағдарламалауда онымен айналыса аласыз-яғни шығыс логарифмін жасаңыз немесе жылдам айналу кезінде қозғалыс циклін өзгертіңіз. Басқа эксперименттерді онымен оңай жасауға болады, оның ішінде оны адамдар көп жиналатын шағын бөлмеге (шіркеудің жертөлесі) немесе сыртта жел соққан тау бөктеріне қою. Мен алған ең төменгі көрсеткіш 410 шамасында болды, ол кеше 50 миль жылдамдықтағы желмен болды. Бұл құралдың мүмкін болатын қолданылуы адамдарды СО2 мониторингі туралы түсінікпен және оның маңыздылығымен таныстыру болар еді - сөйлесушілер айтатын дерексіз мөлшермен емес, біздің сыныптарда немесе мұражайларда өлшеуге болатын нәрсемен.

Бұл қорқынышты мәселені шешудің бір бөлігі болуға ұмтылуға біліммен немесе ашық сөйлеу арқылы қарсы болмаңыз.