Giant Analog CO2 Meter: 6 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Sundin ang Higit pa ng may-akda:

Ang kasalukuyang kapaligiran sa itaas ng bundok sa Hawaii ay naglalaman ng halos 400 ppm ng Carbon Dioxide. Ang bilang na ito ay lubhang mahalaga sa lahat ng nakatira sa ibabaw ng mga planeta. Napapalibutan tayo ngayon ng alinman sa mga nagtatanggi sa pag-aalala na ito o sa mga nagpupumilit ng kanilang mga kamay sa isang sobrang laking pag-aalala. Ngunit ang bilang na ito at ang libu-libong mga numero na sumusunod dito sa balita ay mahirap talagang maunawaan sa araw-araw. Ano ang dami ng CO2 sa paligid ko? Paano ko maiuugnay ang ideyang ito ng mga gas sa himpapawid na sanhi ng sobrang pag-init ng planeta? Para sa mga interesado na nagtayo ako ng isang Giant Analog CO2 meter na sa tulong ng isang 4 na talampakang haba ng karayom ay buhayin ang talakayang ito ng anumang silid sa paaralan o museo kung paano sinusukat ang CO2 at kung paano ka maaaring maging bahagi ng pagtatasa ng gas na ito.

Mula sa aking trabaho sa pag-aralan ang mga mixture ng gas sa mga snorkel: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ at ang saya ng paggawa ng mga higanteng orasan ng pagtaas ng tubig: https://www.instructables.com/ id / Giant-Tide-Clock / Naibalik ko ang sensor ng CO2 at ang matibay na mekanismo ng servo upang makagawa ng isang pader na nag-mount Analog CO2 metro na tumpak na naglalarawan ng kasalukuyang antas ng CO2 sa hangin. Karamihan sa pagbuo ay naka-print na 3D at nag-aalok din ito ng isang tumpak na digital output mula sa display ng Adafruit feather E - Ink. Ang Air sniffing sungay ng enclosure ng sensor ay ang kahanga-hangang file ng STL mula sa: Baguhin ang laki ng 3 pulgada na Spiral Speaker box sa pamamagitan ng iiime na orihinal na ginawa para sa mga enclosure ng Nautilus speaker. Nagpapatakbo ito sa mga rechargeable na baterya o wall warts na 5 volts at itatala ang lahat ng iyong data sa kasama na may-hawak ng SD card.

Hakbang 1: Ipunin ang Iyong Mga Materyal

Ang mga materyales sa konstruksyon ay hindi mura ngunit idagdag sa tunay na kawastuhan ng mga pagbasa.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing - Red Black White - maaari kang gumamit ng isang napaka-murang TFT para dito sa halagang $ 3.00 ngunit hindi rin ito lalabas sa sikat ng araw. Ang sagabal sa naka-stack na screen na ito ay na mabagal itong i-refresh.

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - ang bersyon ng MO ng aparatong ito ay hindi gumagana ng maayos sa sensor. Maaari kang makakuha ng sa mas murang 32u4 payak na yunit nang walang puwang ng SD card ngunit ginagawang mas madali kung sakaling nais mong i-record ang lahat ng iyong data.

3. Masungit na Metal On / Off Switch na may Blue LED Ring - 16mm Blue On / Off

4.10, 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 Sensor na may I2C / UART 5V / 3.3V Interface para sa Arduino / Raspeberry Pi ng Sandbox Electronics - isang talagang napakahusay na libreng karanasan sa problema sa kumpanyang ito na siguraduhing sinusunod mo ang mga tagubilin para sa pagpapagana ng 3 volt na output - tumatakbo lamang ito sa 5 volts

5. Standard Hub Shaft ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - isa pang mahusay na kumpanya! (Wala akong natatanggap na mga benepisyo mula sa aking mga pag-endorso ng mga kumpanyang ito)

6. Karaniwang HiTec Digital Servo na umaangkop sa itaas.

7. 6.00 Aluminium Channel - Servo City

Hakbang 2: 3D I-print ang Mga Bahagi

Ang mga bahagi ay madaling mai-print sa PLA sa anumang 3D printer. Ang murang Creality CR10 na ginamit ko ay may sapat na malawak na output base upang paganahin ang malaking sukat ng sungay at backplate. Tumagal ng isang oras ngunit walang mga problemang nakatagpo. I-print sa suporta. Ang sungay ay pagkatapos ay sprayed na may texture na pintura na nagbibigay sa sandy pakiramdam sa pangwakas na produkto at tinatakpan ang mga magagandang linya ng 3D print. Ang back plate ay idinisenyo sa Fusion 360 upang madaling magkasya sa bintana ng Feather E ink display. Ang iba pang mga file ay para sa tornilyo sa mount holder para sa pointer rod at ang kaso na humahawak sa mga counterweights para sa ilalim ng pointer.

Hakbang 3: Buuin Ito

Ang konstruksyon ay medyo simple. Nagbibigay-daan sa iyo ang servocity system na mabilis mong tipunin ang mekanismo ng servo sa istraktura ng suporta. Ang mga attachment upang mai-mount ang harap na sungay na may backplate na kasama ang lahat ng mga electronics ay ginawa gamit ang dalawang baluktot na plate ng konektor na naka-E6000 na nakadikit sa likod ng plato. Ang isa pang plate ng konektor ay umaabot sa likuran upang paganahin ang solidong pag-mount sa isang 90 degree na konektor sa dingding. Ang pointer na ginamit ko ay maaaring gawin mahalagang anumang haba - ang minahan ay halos 4 na talampakan ang laki. Gumamit ako ng isang mahabang poste ng marka ng driveway na maaari mong makita sa isang malaking tindahan ng kahon na mas mababa sa $ 5. Ang mga ito ay gawa sa fiberglass at maganda at magaan para sa kanilang haba. Sa isang sitwasyon na may isang servo kahit na may suporta sa gearbox dapat mong maingat na balansehin ang timbang at tumpak na isentro ito sa bundok. Ang aking counterweight ay gawa sa mga washer na nakapaloob sa naka-print na pabahay ng 3D at pagkatapos ay tinatakan ng cut cut ng poste sa epoxy. Siguraduhin na tinitiis ng servo ang wt at counterbalance na karanasan sa pamamagitan ng pagsubok nito - dapat ihinto ng servo ang pagngangal matapos maabot ang posisyon nito sa software. Kung magpapatuloy itong magreklamo at ilipat malamang na magkaroon ka ng isang isyu.

Hakbang 4: Wire / Magtipon

Ang diagram ng mga kable ay kasama sa itaas. Ang servo pin ay konektado sa pin 11 sa senaryong ito. Ang display ng E paper ay tumatagal ng ilang mga pin sa balahibo kaya't hindi sinasadyang gamitin ang mga ito. Tiyaking nakakonekta nang tama ang mga pares ng SDA, SCL. Ginagawa ang lakas sa pamamagitan ng alinman sa isang 5 volt wall wart (2 A) o Lipo Battery. Ang kulugo sa dingding ay inilalagay sa pamamagitan ng switch na ON / Off na naka-mount sa tuktok ng sungay na kung saan ay pinapagana ang feather computer, servo at sensor lahat na may 5 Volts. Nag-attach din ako ng isang serye ng Blue LED's sa dulo ng sungay nang kahanay upang magbigay ng ilang ilaw sa dulo ng lagusan. (Wala ito sa diagram ng mga kable.) Ang sensor ng laser para sa CO2 ay naka-mount malapit sa pagbubukas ng sungay upang maaari mong pumutok dito o magbigay ng anumang iba pang mga air mixture hanggang sa bibig nito. Ang digital board para dito ay naka-mount din sa loob ng sungay at ang mga koneksyon ng kuryente ay direktang ginawa sa switch. Ang ground wire, power wires at SDA, mga linya ng SCL ay hahantong sa likuran ng plato sa board ng Feather. Ang Adalogger Feather / E papel na display stack ay naka-mount sa likuran ng plato. Matapos ang lahat ng mga koneksyon ay masubukan ang sungay ay natatakpan sa backplate na may pandikit E6000 magdamag.

Hakbang 5: I-Program Ito

Talagang madaling programa sa Arduino IDE. Isama ang iba't ibang mga aklatan para sa mga nakakabit na machine: NDIR_I2C.h (kasama sa web site ng Sandbox Electronics), "Adafruit_EPD.h" para sa pagpapatakbo ng magandang display na E-papel, Servo.h para sa karaniwang silid-aklatan ng servo. Tukuyin ang mga kinakailangang pin para sa display. Tukuyin ang pin para sa output ng servo. Ikabit ang Servo at ang sensor. Binabasa lamang ng pagpapaandar ng loop ang sensor at inilalabas ito sa servo na may pagpapaandar na Map / Constrain. Ang nakakalito lamang na bahagi ay nililimitahan ang iyong saklaw ng servo upang hindi ito makapasok sa mga gilid ng bundok. Nagustuhan ko ang ideya ng posterior mount sa servo / pointer na nakabalot sa pagitan ng plate ng mukha at ng posterior wall mount ngunit mayroon din itong ilang mga limitasyon. Gamitin ang karaniwang halimbawa ng pag-andar ng walis upang subukan ang mga limitasyon ng anggulo sa servo at limitahan ang mga ito sa pagpapaandar ng mapa. Ang para sa mga pahayag sa wakas ay upang limitahan ang bilis ng servo kaya ang momentum ng mahabang pointer arm counterweight ay hindi makasisira sa iskultura.

Hakbang 6: Gamitin Ito

Ang aparato ay madaling mai-mount sa anumang pader ibabaw na may isang pares na turnilyo. Hindi nito gaanong bigat at dahil ang napakabagal nitong paggalaw ay talagang hindi umaandar sa paligid. Sa unang GIFF maaari mong makita na ito ay hindi kapani-paniwalang sensitibo sa CO2 kahit na sa iyong hininga. Ang paghinga sa dulo ng sungay ay nagtataas ng potensyal na antas ng CO2 sa 4% na magiging 40, 000 ppm. Ang sensor ay napupunta sa antas ng 10, 000 at maaari mo itong harapin sa pagprograma ng kilusan ng wand - ibig sabihin gumawa ng output logarithmic o baguhin ang siklo ng paggalaw na may mas mabilis na swings. Ang iba pang mga eksperimento ay madaling magawa kasama nito kasama ang paglalagay nito sa isang maliit na nakakulong silid na may maraming mga tao (basement ng simbahan sa panahon ng isang palayok) o sa labas sa isang maburol na burol. Ang pinakamababang nakuha ko ay tungkol sa 410 at iyon ay may 50 mph windstorm kahapon. Ang potensyal na paggamit ng instrumento na ito ay upang maging pamilyar sa mga tao sa konsepto ng pagsubaybay sa CO2 at ang kahalagahan nito - hindi ilang abstract na dami na tinutugunan ng mga pinag-uusapan ngunit kung ano talaga ang masusukat natin sa aming mga silid-aralan o museo.

Huwag labanan ang pagnanasa na maging bahagi ng solusyon sa kakila-kilabot na problemang ito alinman sa pamamagitan ng edukasyon o pagsasalita.