Zaloguj się
Wszystkie
31 stycznia 2022
793
Autor niniejszej konstrukcji, pracując wcześniej nad innymi monitorami poziomu tzw. pyłów zawieszonych PM2,5 (o średnicy nie większej niż 2,5 mm), zauważył jedną z wad typowych konstrukcji tego rodzaju – brak możliwości zlokalizowania punktowych źródeł zanieczyszczenia drobnymi cząstkami. Większość analiz wykonywanych na poziomie samorządów, jak i wielkopowierzchniowe analizy satelitarne gromadzą źródła dotyczące rozległych terenów, ale nie lokalizują precyzyjnie źródeł pyłów w naszym otoczeniu.
Pyły PM2,5 są, zdaniem Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), jednym z najbardziej szkodliwych dla zdrowia człowieka zanieczyszczeń atmosfery. Jak pokazują raporty WHO, długotrwałe narażenie na obecność pyłów PM2,5 skutkuje redukcją średniej długości życia. Natomiast krótkotrwałe ekspozycje na wysokie stężenie tego rodzaju pyłów może powodować choroby układu oddechowego i krążenia oraz wzrost ryzyka nagłych przypadków wymagających hospitalizacji (astma, ostra reakcja układu oddechowego, osłabienie czynności płuc, itp.). Wynika to z faktu, iż tak drobny pył przenika przez płuca do krwi. Jak szacuje WHO, przeciętny mieszkaniec naszego kraju traci przez to nawet ponad 10 miesięcy życia.
Aby zredukować ilość zanieczyszczeń wokół nas, trzeba poznać ich źródła. Dopiero wtedy można je wyeliminować lub odizolować. Nawet w naszych domach czai się wiele emiterów tego rodzaju pyłów. Opisany poniżej „wąchacz” pozwala wyśledzić ich lokalizację, badając punktowo zawartość pyłów PM2,5 w powietrzu. Umożliwia to zastosowany sensor produkcji Honeywell. Ma on własny wentylator oraz okienka (wejściowe i wyjściowe), co umożliwia pobieranie powietrza do sensora. Autor projektu musiał jedynie opracować układ, umożliwiający selektywne pobieranie próbek powietrza w postaci ręcznego urządzenia, zasilanego z baterii. Dołożenie na wlocie „wąchacza” wydrukowanego w 3D psiego nosa było tylko uzupełnieniem estetyki urządzenia.
Potrzebne materiały
Do skonstruowania tego systemu potrzebnych jest kilka modułów elektronicznych, które można nabyć w sklepach internetowych. Podstawowym i najdroższym elementem jest, wysokiej klasy, sensor pyłów PM2,5. Autor projektu zastosował układ HPMA115S0-TIR firmy Honeywell, zainstalowany w module PMS5003. Jest on laserowym detektorem i licznikiem cząstek pyłów zawieszonych w powietrzu. Działa na zasadzie rozpraszania światła na cząsteczkach pyłu – analizowane powietrze jest przepuszczane przez wiązkę światła laserowego, która odbija się od cząstek pyłu – odbicia te są rejestrowane przez wbudowane fotodetektory i konwertowane na sygnał elektryczny, który pozwala sensorowi na obliczenie koncentracji pyłów w powietrzu.
Sensor zapylenia komunikuje się np. z mikrokontrolerem poprzez interfejs szeregowy UART. Jako kontroler tego systemu autor zastosował moduł z układem ESP32 – D1 MINI. Jest to niedrogi mikrokontroler, wyposażony w wydajny procesor oraz, między innymi, interfejsy bezprzewodowe Wi-Fi oraz Bluetooth.
Płytka z mikrokontrolerem i sensor zasilane są z pojedynczego ogniwa 18650 poprzez moduł zasilacza z przetwornicą typu boost. Moduł ten zapewnia kontrolę całej sekcji zasilania, uniemożliwia niebezpiecznie głębokie rozładowanie ogniwa, a także kontroluje jego ładowanie.
Interfejs użytkownika składa się z dwóch elementów – ekranu OLED oraz spustu. Wyświetlacz ma przekątną 0,96” i rozdzielczość 128×64 piksele, co przy tak małym ekranie jest w zupełności wystarczające do zapewnienia czytelnego obrazu.
Spust steruje microswitchem w urządzeniu, który wyzwala pomiar. Jego wartość jest następnie wyświetlana na ekranie OLED. Drugi przycisk, znajdujący się na obudowie, steruje zasilaniem układu.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
