Hiiglaslik analoog CO2 -arvesti: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Jälgige rohkem autorilt:

Praegune õhkkond Hawaii mäe kohal sisaldab umbes 400 ppm süsinikdioksiidi. See arv on äärmiselt oluline kõigile, kes elavad planeetide pinnal. Nüüd on meid ümbritsenud kas selle mure eitajad või need, kes väänavad käsi äreva mure käes. Kuid seda numbrit ja tuhandeid numbreid, mis sellele uudistes järgnevad, on raske igapäevaselt mõista. Milline on CO2 kogus minu ümber? Kuidas ma saan seostuda selle ideega gaaside kohta atmosfääris, mis põhjustab planeedi ülekuumenemist? Huvilistele olen ehitanud hiiglasliku analoog -CO2 -mõõturi, mis 4 jala pikkuse nõela abil elavdab seda arutelu mis tahes kooliruumis või muuseumis selle üle, kuidas CO2 mõõdetakse ja kuidas saate sellest gaasianalüüsist osa saada.

Minu tööst snorkelite gaasisegude analüüsimisel: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ ja hiiglaslike loodete kellade tootmise lõbust: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Olen ümber seadnud CO2 anduri ja tugeva servomehhanismi, et teha seinale paigaldatav analoog CO2-mõõtur, mis kujutab väga täpselt praegust CO2 taset õhus. Suurem osa konstruktsioonist on 3D -trükitud ja pakub ka täpset digitaalset väljundit Adafruit sulg E -Ink ekraanilt. Anduri korpuse õhu nuuskamise sarv on imeline STL -fail, mis pärineb: iiime'i 3 -tollise spiraalkõlarite kasti suuruse muutmine, mis tehti algselt Nautiluse kõlariümbriste jaoks. See töötab laetavate patareide või 5 -voldiste seintüügastega ja salvestab kõik teie andmed kaasasolevasse SD -kaardi hoidikusse.

Samm: koguge oma materjalid kokku

Ehitusmaterjalid ei ole odavad, kuid lisavad näitude ülimat täpsust.

1. Adafruit 2,13 kolmevärviline eInk / ePaper Display FeatherWing-punane must valge-selle jaoks võiksite kasutada väga odavat TFT-d hinnaga 3,00 dollarit, kuid see ei ilmuks päikesevalguses nii hästi. Selle virnastatava ekraani puuduseks on et selle värskendamine on aeglane.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - selle seadme MO versioon ei tööta anduriga hästi. Saate hakkama odavama 32u4 tavalise seadmega ilma SD -kaardi pesa, kuid see lihtsustab juhuks, kui soovite salvestada kõik oma andmed.

3. Vastupidav metallist sisse/välja lüliti sinise LED -rõngaga - 16 mm sinine sisse/välja

4.10, 000 lk/min MH-Z16 NDIR CO2 andur koos I2C/UART 5V/3.3V liidesega Arduino/Raspeberry Pi by Sandbox Electronics poolt-tõeliselt suurepärane probleemivaba kogemus selle ettevõttega, järgige kindlasti juhiseid 3-voldise väljundi lubamiseks- see töötab ainult 5 voltiga

5. Standardne rummuvõll ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - veel üks suurepärane ettevõte! (Ma ei saa nende ettevõtete kinnitustest mingit kasu)

6. Standardne HiTec Digital Servo, mis sobib ülalpool.

7. 6,00”alumiiniumkanal-Servo City

2. samm: komponentide 3D -printimine

Kõik komponendid on kergesti trükitavad PLA -ga mis tahes 3D -printerile. Minu kasutatud odaval Creality CR10 -l on piisavalt lai väljundalus, mis võimaldab sarve ja tagaplaadi suuri mõõtmeid. See võttis mitu tundi, kuid probleeme ei tekkinud. Printige toega. Seejärel pihustati sarve selle tekstureeritud värviga, mis annab lõpptootele selle liivase tunde ja katab 3D -printimise peened jooned. Tagaplaat on disainitud Fusion 360 -s, et see hõlpsasti sobiks Feather E tindiekraani aknaga. Teised failid on mõeldud osutusvarda kinnituse hoidiku kruvi ja korpuse jaoks, mis hoiab osuti põhja vastukaalu.

3. samm: ehitage see üles

Konstruktsioon on üsna lihtne. Servosüsteemi abil saate servo mehhanismi kiiresti tugikonstruktsiooni külge kokku panna. Kinnitused esisarve kinnitamiseks koos tagaplaadiga, mis sisaldab kogu elektroonikat, on valmistatud kahe painutatud ühendusplaadiga, mis on plaadi tagaküljele liimitud E6000. Teine pistikuplaat ulatub tagaküljest välja, et saaks kindlalt kinnitada 90 -kraadise seinapistiku külge. Osutit, mida kasutasin, saab teha sisuliselt mis tahes pikkusega-minu oma oli umbes 4 jalga suur. Kasutasin pikka sissesõidutee markeripulka, mille leiate suurest poest alla 5 dollari eest. Need on valmistatud klaaskiust ja on oma pikkuse poolest kenad ja kerged. Olukorras, kus servo töötab isegi käigukasti toega, peate kaalu hoolikalt tasakaalustama ja selle täpselt tsentrisse tsentreerima. Minu vastukaal tehti 3D -trükitud korpuses suletud seibidega ja suleti seejärel postti lõigatud otsaga epoksüüdis. Veenduge, et servo talub seda massi- ja vastukaalukogemust, proovides seda-servo peaks lõpetama virisemise pärast seda, kui see on tarkvaras oma positsiooni saavutanud. Kui see jätkab kaebamist ja liigutamist, on teil tõenäoliselt probleem.

Samm: traat/kokkupanek

Ühendusskeem on ülalpool. Selle stsenaariumi korral on servotihvt ühendatud tihvtiga 11. E -paberiekraan võtab sulgedele üsna palju nööpnõelu, nii et ärge neid kogemata kasutage. Veenduge, et SDA, SCL paarid on õigesti ühendatud. Toide toimub kas 5 -voldise seina tüüka (2 A) või Lipo aku kaudu. Seinatüügas suunatakse läbi sarve ülaosas asuva sisse/välja lüliti, mis seejärel annab sulgearvutile, servole ja andurile 5 -voldise toite. Kinnitasin sarve otsa paralleelselt ka rea siniseid LED -e, et tunneli lõpus valgust saada. (Seda pole elektriskeemil näha.) CO2 lasersensor on paigaldatud sarveava lähedale, nii et saate selle sisse puhuda või suunata suhu muid õhusegusid. Selle jaoks mõeldud digitaalne plaat on paigaldatud ka sarve sisse ja toiteühendused tehakse otse lüliti külge. Maandusjuhe, toitejuhtmed ja SDA, SCL liinid juhitakse plaadi tagaküljelt sulgplaadi juurde. Adalogger Feather/ E paberkuvaripakk on paigaldatud plaadi taha. Pärast kõigi ühenduste katsetamist suletakse sarv üleöö tagaplaadile liimiga E6000.

Samm: programmeerige see

Tõeliselt lihtne programm koos Arduino IDE -ga. Kaasa lisatud masinate erinevad teegid: NDIR_I2C.h (lisatud Sandbox Electronics'i veebisaidile), "Adafruit_EPD.h" kauni E-paberi kuva käitamiseks, Servo.h standardse servoteegi jaoks. Määrake ekraanile vajalikud tihvtid. Määrake servoväljundi tihvt. Kinnitage servo ja andur. Silmusfunktsioon lihtsalt loeb sensorit ja väljastab selle kaardile/piirangu funktsioonile servole. Ainus keeruline osa on teie servovahemiku piiramine, nii et see ei põrkaks kinnituse külgedele. Mulle meeldis idee tagumise kinnituse servo/osuti külge, mis on kapseldatud esiplaadi ja tagumise seinakinnituse vahele, kuid sellel on ka mõned piirangud. Kasutage tavalist näpistamisfunktsiooni, et testida servo nurgapiire ja piirata neid kaardifunktsioonis. Lõpus olevad avaldused peavad piirama servo kiirust, nii et pika osuti vastukaalu hoog ei hävita skulptuuri.

6. samm: kasutage seda

Seade on kergelt kinnitatud mõne kruviga mis tahes seinapinnale. See ei kaalu nii palju ja kuna see on nii aeglaselt liikuv, ei õõtsuta see palju. Esimeses GIFF -is näete, et see on isegi teie hingeõhus uskumatult tundlik CO2 suhtes. Sarve otsa sissehingamine tõstab potentsiaalse CO2 taseme 4% -ni, mis oleks 40 000 ppm. Andur läheb skaalast välja 10 000 juures ja sellega saate tegeleda võlukeppide liikumise programmeerimisel-st muuta väljund logaritmiliseks või muuta liikumistsüklit kiiremate kõikumistega. Sellega saab hõlpsasti teha ka muid katseid, sealhulgas panna see väikesesse kinnisesse ruumi, kus on palju inimesi (kiriku keldrikorruse ajal), või väljas tuule käes mäenõlval. Madalaim, mis ma sain, oli umbes 410 ja see oli eile 50 mph tuulega. Selle vahendi potentsiaalne kasutamine oleks inimeste tutvustamine süsinikdioksiidi seire mõistega ja selle tähtsusega - mitte mingi abstraktne kogus, mida kõnelevad pead käsitlevad, vaid see, mida saame tegelikult oma klassiruumides või muuseumides mõõta.

Ärge pange vastu soovile saada osa sellest kohutavast probleemist kas hariduse või sõna võtmisega.