قياس الجسيمات الدقيقة المحمولة: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

الهدف من هذا المشروع هو قياس جودة الهواء عن طريق قياس كمية الجسيمات الدقيقة.

بفضل قابليته للنقل ، سيكون من الممكن إجراء القياسات في المنزل أو أثناء التنقل.

جودة الهواء والجسيمات الدقيقة: تُعرَّف الجسيمات (PM) عمومًا بأنها جسيمات صلبة دقيقة يحملها الهواء (المصدر: ويكيبيديا). الجسيمات الدقيقة تخترق عمق الرئتين. يمكن أن تسبب التهابات وتؤدي إلى تدهور صحة الأشخاص المصابين بأمراض القلب والرئة.

يقيس جهاز الكتابة معدل وجود جزيئات PM10 و PM2.5

يجب أن يقيس جهاز الكتابة وجود PM10 و PM2 ، 5

يشير مصطلح "PM10" إلى الجسيمات التي يقل قطرها عن 10 ميكرومتر.

PM2، 5 تعني الجسيمات التي يقل قطرها عن 2 ، 5 ميكرومتر.

المستشعر:

يعتمد هذا المستشعر على ليزر SDS011 PM2.5 / PM10 لاختبار جودة الهواء بشكل دقيق وموثوق. يقيس هذا الليزر مستوى الجزيئات في الهواء بين 0.3 و 10 ميكرومتر.

الخطوة 1: قائمة المكونات:

• شاشة ملونة ST7735 (128x160)
• اردوينو نانو افر
• مسبار SDS011
• بطارية 9 فولت
• مفتاح دفع
• مقاومات 2 × 10 كيلو
• لوحة الدوائر المطبوعة الايبوكسي
• أنبوب مرن بقطر داخلي 6 مم.
• صندوق تركيب بغطاء شفاف (12 × 8 × 6 سم)
• زجاجي أو لوحة إيبوكسي
• 4 مجموعات من البراغي والفواصل البلاستيكية
• 4 براغي معدنية (مرفقة بالعلبة)

الخطوة الثانية: مبدأ العملية:

مستشعر الجسيمات مبرمج (المصنع) ليوفر على ناقل I2C ، كل دقيقتين ، القيم المقابلة لـ PM10 و PM2.5.

يتم التحكم في هذا المستشعر بواسطة وحدة تحكم Arduino NANO Every مبرمجة باستخدام برنامج Arduino IDE.

تسمح شاشة ST7735 بمتابعة تطور القياسات ، حيث يتم أخذ القياس كل دقيقتين. يسمح جدولان بمتابعة تطور القياسات على مدار 44 دقيقة (22 قياسًا). يتم إضافة كل قياس جديد إلى يمين الجدول بعد تحويل القياسات القديمة إلى اليسار ، كما تعرض الشاشة الوقت المتبقي قبل القياس التالي بالإضافة إلى جهد البطارية. مترجم مع www. DeepL.com/Translator (نسخة مجانية)

من أجل مراقبة جهد إمداد النظام ، يتم توصيل مقسم جهد (مقاومات 10kO-10kO) بالبطارية ومنفذ A6 لوحدة التحكم. يتجنب مقسم الجهد هذا حقن جهد أعلى من 4.5 فولت على منفذ A6. باستخدام بطارية 9V 1000mAh ، يمكن للجهاز العمل لمدة 6 ساعات.

الخطوة الثالثة: البرمجة

تتم البرمجة باستخدام Arduino IDE. المكتبات المستخدمة موضحة أدناه في بداية البرنامج. يتم تنزيلها من موقع Arduino.

يمكن تنزيل البرنامج الكامل هنا.

الخطوة 4: التجميع:

لا يشكل التجمع أي مشكلة معينة. تم تبسيطه بفضل استخدام السكن بغطاء شفاف.

لتسهيل التجميع ، يتم تكديس العناصر وتثبيتها واحدة فوق الأخرى. توضح الدوائر الملونة على الصور كيفية تكديس العناصر.

ابدأ بتركيب مسبار SDS011 على لوح زجاجي (دوائر حمراء). تم إصلاح هذا التجمع في السكن (الدوائر الخضراء). ثم أضف لوحة التركيب النهائية (باستثناء الشاشة). الشاشة موصولة بلوحة التركيب بحيث يمكن تثبيت جميع براغي التثبيت.

يتم توصيل مستشعر SDS بالجزء الخارجي من الغلاف بواسطة أنبوب مرن.

استنتاج:

لا يمثل هذا التجميع أي صعوبة خاصة للأشخاص ذوي المعرفة في برمجة Arduino IDE.

يسمح بقياس وجود الجسيمات الدقيقة بكفاءة.

يمكن استكمال هذا التجميع بأجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة والرطوبة والضغط وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك …