Meter CO2 Analog Giant: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Oleh rabbitcreek Ikuti Lagi oleh pengarang:

Suasana semasa di atas gunung di Hawaii mengandungi sekitar 400 ppm Karbon Dioksida. Nombor ini sangat penting bagi semua yang tinggal di permukaan planet. Kita sekarang dikelilingi oleh kedua-dua penolak kebimbangan ini atau mereka yang meremas tangan mereka dengan kerisauan. Tetapi jumlah ini dan ribuan angka yang mengikutinya dalam berita sukar untuk dimengerti setiap hari. Berapakah jumlah CO2 di sekeliling saya? Bagaimana saya dapat mengaitkan idea gas ini di atmosfera yang menyebabkan pemanasan planet terlalu panas? Bagi mereka yang berminat, saya telah membina meteran CO2 Giant Analog yang dengan bantuan jarum sepanjang 4 kaki akan memeriahkan perbincangan ini mengenai mana-mana bilik sekolah atau muzium mengenai bagaimana CO2 diukur dan bagaimana anda boleh menjadi sebahagian daripada analisis gas ini.

Dari hasil kerja saya dengan menganalisis campuran gas di snorkel: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ dan keseronokan menghasilkan jam pasang gergasi: https://www.instructables.com/ id / Giant-Tide-Clock / Saya telah menggunakan semula sensor CO2 dan mekanisme servo yang kukuh untuk membuat meteran CO2 Analog yang dipasang di dinding yang dengan tepat menggambarkan tahap CO2 semasa di udara. Sebilangan besar binaannya dicetak 3D dan ia juga menawarkan output digital yang tepat dari paparan Adafruit feather E - Ink. Tanduk udara yang mengendus dari sensor adalah fail STL yang indah dari: Ubah saiz kotak Spiral Speaker 3 inci oleh iiime yang pada mulanya dilakukan untuk penutup speaker Nautilus. Ia menggunakan bateri yang boleh dicas semula atau kutil dinding 5 volt dan akan merakam semua data anda ke pemegang kad SD yang disertakan.

Langkah 1: Kumpulkan Bahan Anda

Bahan binaannya tidak murah tetapi menambah ketepatan bacaan.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing - Red Black White - anda boleh menggunakan TFT yang sangat murah untuk ini dengan harga $ 3.00 tetapi ia tidak akan muncul juga di bawah sinar matahari. Kelemahan pada skrin yang boleh ditumpuk ini adalah bahawa lambat untuk menyegarkan.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - versi MO peranti ini tidak berfungsi dengan baik dengan sensor. Anda boleh mendapatkannya dengan unit biasa 32u4 yang lebih murah tanpa slot kad SD tetapi ini menjadikannya lebih mudah sekiranya anda ingin merakam semua data anda.

3. Suis Hidup / Mati Logam Berkarat dengan Cincin LED Biru - 16mm Biru Hidup / Mati

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 Sensor dengan Antaramuka I2C / UART 5V / 3.3V untuk Arduino / Raspeberry Pi oleh Sandbox Electronics - pengalaman bebas masalah yang sangat hebat dengan syarikat ini pastikan anda mengikuti arahan untuk membolehkan output 3 volt - ia hanya berjalan pada 5 volt

5. Standard Hub Shaft ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - syarikat hebat lain! (Saya tidak mendapat faedah daripada sokongan syarikat-syarikat ini)

6. Servo Digital HiTec Standard yang sesuai di atas.

7. Saluran Aluminium 6.00 - Bandar Servo

Langkah 2: Cetak 3D Komponen

Semua komponen dicetak dengan mudah dengan PLA pada mana-mana pencetak 3D. Creality CR10 murah yang saya gunakan mempunyai pangkalan output yang cukup luas untuk membolehkan ukuran tanduk dan plat belakang yang besar. Ia mengambil masa beberapa jam tetapi tidak ada masalah yang dihadapi. Cetak dengan sokongan. Tanduk itu kemudian disemprotkan dengan cat bertekstur yang memberikan nuansa berpasir ke produk akhir dan menutupi garis halus cetakan 3D. Plat belakang direka dalam Fusion 360 agar sesuai dengan tetingkap paparan dakwat Feather E dengan mudah. Fail lain adalah untuk pemegang skru pada dudukan untuk batang penunjuk dan casing yang menahan timbal balik untuk bahagian bawah penunjuk.

Langkah 3: Bina

Pembinaannya cukup sederhana. Sistem servocity membolehkan anda memasang mekanisme servo dengan cepat ke struktur sokongan. Lampiran untuk memasang tanduk depan dengan pelat belakang yang merangkumi semua elektronik dibuat dengan dua plat penyambung bengkok yang E6000 terpaku pada bahagian belakang plat. Plat penyambung lain membentang ke belakang untuk membolehkan pemasangan padat ke penyambung dinding 90 darjah. Penunjuk yang saya gunakan boleh dibuat pada dasarnya panjangnya - ukuran saya kira-kira 4 kaki. Saya menggunakan tiang penanda jalan panjang yang anda dapati di sebuah kedai kotak besar dengan harga di bawah $ 5. Mereka diperbuat daripada kaca gentian dan bagus dan ringan sepanjang mereka. Dalam keadaan dengan servo walaupun dengan sokongan kotak gear, anda mesti mengimbangi berat badan dengan berhati-hati dan memusatkannya dengan tepat pada pelekap. Timbang berat saya dibuat dengan mesin basuh yang dilampirkan di perumahan bercetak 3D dan kemudian ditutup dengan hujung tiang yang dipotong dengan epoksi. Pastikan servo mentolerir pengalaman ini dan keseimbangan dengan mencubanya - servo harus berhenti merengek setelah mencapai kedudukannya dalam perisian. Sekiranya ia terus mengeluh dan bergerak, kemungkinan besar anda mempunyai masalah.

Langkah 4: Kawat / Pemasangan

Gambarajah pendawaian disertakan di atas. Pin servo disambungkan ke pin 11 dalam senario ini. Paparan kertas E mengambil beberapa pin pada bulu sehingga tidak menggunakannya secara tidak sengaja. Pastikan pasangan SDA, SCL disambungkan dengan betul. Kuasa dilakukan melalui kutil dinding 5 volt (2 A) atau Bateri Lipo. Ketuat dinding diarahkan melalui suis ON / Off yang dipasang di bahagian atas tanduk yang kemudian memberi kuasa pada komputer bulu, servo dan sensor semuanya dengan 5 Volt. Saya juga memasang satu siri LED Biru di hujung tanduk secara selari untuk memberikan sedikit cahaya di hujung terowong. (Ini tidak ada dalam rajah pendawaian.) Sensor laser untuk CO2 dipasang di dekat bukaan tanduk sehingga anda dapat meniupnya atau memberikan campuran udara lain ke mulutnya. Papan digital untuknya juga dipasang di dalam tanduk dan sambungan kuasa dibuat terus ke suis. Kawat tanah, wayar kuasa dan garis SDA, SCL dibawa keluar dari bahagian belakang plat ke papan Feather. Tumpukan paparan kertas Adalogger Feather / E dipasang di bahagian belakang plat. Setelah semua sambungan diuji, tanduk dilekatkan ke pelat belakang dengan gam E6000 semalaman.

Langkah 5: Programkannya

Program yang sangat mudah dengan Arduino IDE. Sertakan pelbagai perpustakaan untuk mesin yang dilampirkan: NDIR_I2C.h (disertakan di laman web Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" untuk menjalankan paparan E-kertas yang indah, Servo.h untuk pustaka servo standard. Tentukan pin yang diperlukan untuk paparan. Tentukan pin untuk output servo. Pasang Servo dan sensor. Fungsi gelung hanya membaca sensor dan mengeluarkannya ke servo dengan fungsi Peta / Kekangan. Satu-satunya bahagian yang sukar adalah mengehadkan rangkaian servo anda sehingga tidak terkena sisi pelekap. Saya menyukai idea pemasangan posterior ke servo / pointer yang dilampirkan antara pelat muka dan pelekap dinding posterior tetapi ia juga mempunyai beberapa batasan. Gunakan fungsi sapu contoh standard untuk menguji had sudut ke servo dan hadkannya dalam fungsi peta. Pernyataan di akhir adalah untuk menghadkan kelajuan servo supaya momentum penimbang lengan panjang penunjuk tidak menghancurkan patung.

Langkah 6: Gunakannya

Peranti dipasang dengan mudah ke permukaan dinding dengan sekrup. Ia tidak seberat itu dan kerana pergerakannya yang perlahan sangat tidak berpusing. Dalam GIFF pertama, anda dapat melihat bahawa ia sangat sensitif terhadap CO2 walaupun pada nafas anda. Bernafas ke hujung tanduk menaikkan tahap CO2 yang berpotensi menjadi 4% iaitu 40, 000 ppm. Sensor turun pada skala 10, 000 dan anda boleh mengatasinya dalam pengaturcaraan pergerakan tongkat - iaitu membuat output logaritma atau mengubah kitaran pergerakan dengan ayunan yang lebih pantas. Eksperimen lain dapat dilakukan dengan mudah termasuk memasukkannya ke dalam bilik kecil yang dikelilingi oleh banyak orang (ruang bawah tanah gereja semasa bertuah) atau di luar di lereng bukit yang berangin. Paling rendah yang saya dapat ialah sekitar 410 dan itu adalah dengan ribut angin 50 mph semalam. Potensi penggunaan instrumen ini adalah untuk membiasakan orang dengan konsep pemantauan CO2 dan kepentingannya - bukan sebilangan besar abstrak yang ditangani oleh kepala bicara tetapi apa yang sebenarnya dapat kita ukur di bilik darjah atau muzium kita.

Jangan menolak desakan untuk menjadi sebahagian daripada penyelesaian masalah mengerikan ini baik dengan pendidikan atau bersuara.