Velikanski analogni merilnik CO2: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Avtor rabbitcreekSledi še avtorja:

Trenutno ozračje nad goro na Havajih vsebuje približno 400 ppm ogljikovega dioksida. Ta številka je izjemno pomembna za vse, ki živijo na površini planetov. Zdaj smo obkroženi bodisi z zanikanjem te skrbi bodisi s tistimi, ki si v naletu vznemirjene skrbi skrčijo roke. Toda to številko in tisoče številk, ki ji sledijo v novicah, je težko vsakodnevno zares razumeti. Kolikšna je količina CO2 okoli mene? Kako se lahko povežem s to idejo o plinih v ozračju, ki povzročajo pregrevanje planeta? Za tiste, ki jih zanima, sem zgradil velikanski analogni števec CO2, ki bo s pomočjo igle dolžine 4 čevlje poživil razpravo o kateri koli šolski sobi ali muzeju o tem, kako se meri CO2 in kako lahko postanete del te analize plina.

Iz mojega dela z analizo plinskih mešanic v dihalkah: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ in zabave pri izdelavi velikanskih ur za plimovanje: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ Prenovil sem senzor CO2 in robusten servo mehanizem, da bi izdelal analogni števec CO2 za stenski nosilec, ki zelo natančno prikazuje trenutno raven CO2 v zraku. Večina zgradbe je 3D natisnjena in ponuja tudi natančen digitalni izhod iz zaslona Adapruit E -Ink. Rog za vdihavanje zraka v ohišju senzorja je čudovita datoteka STL iz: Resize 3 -palčni spiralni zvočniški okvir z iiime, ki je bil prvotno narejen za ohišja zvočnikov Nautilus. Deluje na akumulatorske baterije ali stenske bradavice 5 voltov in bo vse vaše podatke posnel v priloženo držalo za kartico SD.

1. korak: Zberite svoje materiale

Gradbeni materiali niso poceni, vendar prispevajo k končni natančnosti odčitkov.

1. Adafruit 2,13-palčni tribarvni eInk / ePaper zaslon FeatherWing-rdeča črna bela-za to bi lahko uporabili zelo poceni TFT za 3,00 USD, vendar se ne bi prikazal tudi na sončni svetlobi. Pomanjkljivost tega zaslona, ki ga je mogoče zložiti, je da se počasi osvežuje.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - MO različica te naprave ne deluje dobro s senzorjem. Lahko se rešite s cenejšo navadno enoto 32u4 brez reže za kartico SD, vendar je to olajšano, če želite posneti vse svoje podatke.

3. Robustno stikalo za vklop/izklop kovine z modrim LED obročem - 16 mm modro za vklop/izklop

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR senzor CO2 z vmesnikom I2C/UART 5V/3.3V za Arduino/Raspeberry Pi podjetja Sandbox Electronics-res odlična izkušnja s tem podjetjem brez težav, upoštevajte navodila za omogočanje 3-voltnega izhoda- deluje samo na 5 voltov

5. Standardna gred ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - še eno odlično podjetje! (Od pooblastil teh podjetij ne prejemam koristi)

6. Standardni digitalni servo HiTec, ki ustreza zgoraj.

7. 6.00-palčni aluminijasti kanal-Servo City

2. korak: 3D -tiskanje komponent

Vse komponente se enostavno natisnejo s PLA na katerem koli 3D tiskalniku. Poceni Creality CR10, ki sem ga uporabil, ima dovolj široko izhodno podlago, ki omogoča veliko velikost trube in hrbtne plošče. Trajalo je nekaj ur, vendar težav ni bilo. Tiskajte s podporo. Rog je bil nato poškropljen s tisto teksturirano barvo, ki daje peščeni občutek končnemu izdelku in prekriva drobne črte 3D tiska. Zadnja plošča je bila oblikovana v Fusion 360, da se enostavno prilega oknu zaslona s črnilom Feather E. Druge datoteke so za držalo vijaka na nosilcu za kazalno palico in ohišje, ki drži protiuteži za dno kazalca.

3. korak: Zgradite ga

Konstrukcija je precej preprosta. Servocity sistem vam omogoča hitro montažo servo mehanizma na nosilno konstrukcijo. Pritrditve za pritrditev sprednjega truba s hrbtno ploščo, ki vključuje vso elektroniko, so narejene z dvema upognjenima priključnima ploščama, ki sta E6000 prilepljeni na zadnjo stran plošče. Druga priključna plošča se razteza nazaj, kar omogoča trdno pritrditev na 90 -stopinjski stenski konektor. Kazalec, ki sem ga uporabil, je lahko v bistvu poljubne dolžine-moj je bil velik približno 4 čevlje. Uporabil sem dolg označevalnik, ki ga lahko najdete v veliki trgovini za manj kot 5 USD. Narejene so iz steklenih vlaken in so dolge in lepe. V primeru servomotorja tudi z oporo menjalnika morate pazljivo izravnati težo in jo natančno centrirati v nosilec. Moja protiutež je bila narejena s podložkami, pritrjenimi v 3D tiskanem ohišju, nato pa zapečatena z odrezanim koncem droga v epoksidu. Poskrbite, da servo tolerira to masno in protiutežno izkušnjo, tako da jo preizkusite-servo bi moral prenehati cviliti, ko je dosegel svoj položaj v programski opremi. Če se še naprej pritožuje in premika, imate najverjetneje težave.

4. korak: Žica/Sestavite

Shema ožičenja je vključena zgoraj. Servo pin je v tem scenariju priključen na pin 11. Zaslon E papir zavzame kar nekaj zatičev na perju, zato jih po naključju ne uporabite. Prepričajte se, da sta para SDA, SCL pravilno povezana. Napajanje poteka preko 5 -voltne stenske bradavice (2 A) ali Lipo baterije. Stenska bradavica vodi skozi stikalo za vklop/izklop, nameščeno na vrhu roga, ki nato napaja računalnik s perjem, servo in senzor s 5 volti. Na konec roga sem vzporedno pritrdil tudi vrsto modrih LED, ki so na koncu tunela prinesle nekaj svetlobe. (Tega ni na diagramu ožičenja.) Laserski senzor za CO2 je nameščen v bližini odprtine hupe, tako da lahko pihnete vanj ali pa do ustja priskrbite katero koli drugo mešanico zraka. Digitalna plošča zanj je nameščena tudi znotraj trube, priključki za napajanje pa so izvedeni neposredno na stikalo. Ozemljitvena žica, napajalne žice in vodila SDA, SCL so speljana na zadnji strani plošče do plošče Feather. Paket za prikaz papirja Adalogger Feather/ E je nameščen na zadnji strani plošče. Ko so vsi priključki preizkušeni, je rog čez noč zalepljen na hrbtno ploščo z lepilom E6000.

5. korak: Programirajte ga

Res enostaven program z Arduino IDE. Vključite različne knjižnice za priložene stroje: NDIR_I2C.h (vključeno na spletnem mestu Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" za zagon čudovitega prikaza E-papirja, Servo.h za standardno servo knjižnico. Določite zatiče, potrebne za prikaz. Določite pin za servo izhod. Priključite servo in senzor. Funkcija zanke samo prebere senzor in ga s funkcijo Map/Constrain pošlje na servo. Edini zapleten del je omejevanje vašega servo dosega, da ne udari ob stranice nosilca. Všeč mi je bila zamisel o zadnjem nosilcu na servo/kazalec, ki je zajet med prednjo ploščo in nosilcem za zadnjo steno, vendar ima tudi nekatere omejitve. Uporabite standardni primer pometanja, da preizkusite omejitve kotov na servo in jih omejite v funkciji zemljevida. Navedbe for na koncu omejujejo hitrost servomotorja, tako da zagon protiuteži dolge kazalke ne uniči skulpture.

6. korak: Uporabite ga

Napravo lahko enostavno pritrdite na katero koli stensko površino z nekaj vijaki. Ne tehta toliko in ker se tako počasi premika, se res ne premika veliko. V prvem GIFF -u lahko vidite, da je neverjetno občutljiv na CO2 tudi v vašem dihu. Z dihanjem na konec roga se potencialna raven CO2 dvigne na 4%, kar bi bilo 40 000 ppm. Senzor preseže lestvico pri 10 000 in s tem se lahko spopadete pri programiranju gibanja palice-tj. Naredite izhodno logaritmično ali spremenite cikel gibanja s hitrejšimi zamahi. Z njim je mogoče enostavno narediti tudi druge poskuse, vključno z namestitvijo v majhno zaprto sobo z veliko ljudmi (cerkvena klet med srečo v loncu) ali zunaj na vetrovnem pobočju. Najnižje, kar sem dobil, je bilo približno 410 in to je bilo včeraj s hitrostjo 50 km / h. Potencialna uporaba tega instrumenta bi bila, da se ljudje seznanijo s pojmom spremljanja CO2 in njegovim pomenom - ne z neko abstraktno količino, ki jo obravnavajo govoreče glave, ampak s tem, kar lahko dejansko izmerimo v svojih učilnicah ali muzejih.

Ne upirajte se želji, da bi bili del rešitve tega grozljivega problema bodisi z izobraževanjem bodisi z govorjenjem.