Tragbare Feinstaubmessung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Ziel dieses Projektes ist die Messung der Luftqualität durch die Messung der Feinstaubmenge.

Dank seiner Portabilität ist es möglich, Messungen zu Hause oder unterwegs durchzuführen.

Luftqualität und Feinstaub: Feinstaub (PM) wird allgemein als von der Luft mitgeführte feine Feststoffpartikel definiert (Quelle: Wikipedia). Feine Partikel dringen tief in die Lunge ein. Sie können Entzündungen verursachen und die Gesundheit von Menschen mit Herz- und Lungenerkrankungen verschlechtern.

Das Schreibgerät misst die Anwesenheitsrate von PM10- und PM2,5-Partikeln

Das Schreibgerät muss das Vorhandensein von PM10 und PM2 messen, 5

Der Begriff "PM10" bezeichnet Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer.

PM2,5 bedeutet Feinstaub mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern.

Der Sensor:

Dieser Sensor basiert auf einem SDS011 PM2.5/PM10 Laser für genaue und zuverlässige Luftqualitätsprüfungen. Dieser Laser misst die Partikelkonzentration in der Luft zwischen 0,3 und 10 µm.

Schritt 1: Liste der Komponenten:

• ST7735 Farbdisplay (128x160)
• Arduino NANO Every
• SDS011 Sonde
• Batterie 9V
• Ein Druckschalter
• 2 x 10k Widerstände
• Epoxy-Leiterplatte
• Flexibles Rohr mit 6 mm Innendurchmesser.
• Montagebox mit Klarsichtdeckel (12x8x6cm)
• Plexiglas- oder Epoxy-Platte
• 4 Sätze Schrauben und Abstandshalter aus Kunststoff
• 4 Metallschrauben (im Lieferumfang enthalten)

Schritt 2: Funktionsprinzip:

Der Partikelsensor ist so programmiert (werkseitig), dass er auf einem I2C-Bus alle 2 Minuten die Werte für PM10 und PM2.5 liefert.

Dieser Sensor wird von einem Arduino NANO gesteuert. Jeder Controller wird mit der Arduino IDE-Software programmiert.

Das Display des ST7735 ermöglicht es, die Entwicklung der Messungen zu verfolgen. Alle zwei Minuten wird eine Messung durchgeführt. Zwei Tabellen ermöglichen es, den Verlauf der Messungen über 44 Minuten (22 Messungen) zu verfolgen. Jede neue Messung wird rechts in der Tabelle hinzugefügt, nachdem die alten Messungen nach links verschoben wurden. Das Display zeigt auch die verbleibende Zeit bis zur nächsten Messung sowie die Batteriespannung an. Übersetzt mit www. DeepL.com/Translator (kostenlose Version)

Zur Überwachung der Systemversorgungsspannung wird ein Spannungsteiler (10kO-10kO Widerstände) an die Batterie und den A6-Port des Controllers angeschlossen. Dieser Spannungsteiler vermeidet das Einspeisen einer Spannung von mehr als 4,5 V am A6-Port. Bei Verwendung eines 9V 1000mAh Akkus kann das Gerät 6 Stunden lang betrieben werden.

Schritt 3: Programmierung

Die Programmierung erfolgt mit der Arduino IDE. Die verwendeten Bibliotheken sind unten am Anfang des Programms angegeben. Sie werden von der Arduino-Website heruntergeladen.

Das komplette Programm kann hier heruntergeladen werden.

Schritt 4: Montage:

Die Montage stellt kein besonderes Problem. Es wird durch die Verwendung eines Gehäuses mit einer transparenten Abdeckung vereinfacht.

Um die Montage zu erleichtern, werden die Elemente gestapelt und übereinander fixiert. Die farbigen Kreise auf den Bildern zeigen, wie die Elemente gestapelt sind.

Beginnen Sie mit der Montage der SDS011-Sonde auf einer Plexiglasplatte (rote Kreise). Diese Baugruppe ist im Gehäuse befestigt (grüne Kreise). Fügen Sie dann die fertige Montageplatte (außer dem Display) hinzu. Das Display wird auf die Montageplatte aufgesteckt, damit alle Befestigungsschrauben angezogen werden können.

Der SDS-Sensor ist über einen flexiblen Schlauch mit der Außenseite des Gehäuses verbunden.

Abschluss:

Diese Assembly stellt für Personen mit Kenntnissen in der Arduino-IDE-Programmierung keine besonderen Schwierigkeiten dar.

Es ermöglicht die effiziente Messung des Vorhandenseins von feinen Partikeln.

Diese Baugruppe kann mit Sensoren zur Messung von Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, CO2 usw. ergänzt werden.