قياس جودة الهواء: 17 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

جودة الهواء والجسيمات الدقيقة: الجسيمات العالقة (المشار إليها بـ "PM" لـ "الجسيمات") هي بشكل عام الجسيمات الصلبة الدقيقة التي يحملها الهواء (ويكيبيديا). الجسيمات الدقيقة تخترق عمق الرئتين. يمكن أن تسبب التهابات وتؤدي إلى تدهور صحة الأشخاص المصابين بأمراض القلب والرئة.

يقيس الجهاز معدل وجود جزيئات PM10 و PM2.5

يشير مصطلح "PM10" إلى الجسيمات التي يقل قطرها عن 10 ميكرومتر. يشير المصطلح "PM2.5" إلى الجسيمات التي يقل قطرها عن 2.5 ميكرومتر.

المستشعر:

يعتمد هذا المستشعر على ليزر SDS011 PM2.5 / PM10 لقياس جودة الهواء بدقة وموثوقية. يقيس هذا الليزر الموثوق والسريع والدقيق محتوى الجسيمات في الهواء بين 0.3 و 10 ميكرومتر.

القيود المشروع:

جهاز متصل بشبكة Wifi

أداء Wifi بعيدًا عن قاعدة Wifi

يجب تنشيطه مرتين فقط في الساعة (قيود استهلاك الطاقة وقيود Wifi)

بيئة مقاومة للماء

راقب مستوى شحن البطارية

اللوازم

الخطوة 1: المكونات المطلوبة

• Wemos D1 mini pro
• جهاز استشعار SDS011
• مرحل ريد Celduc D31A3110 (أو ما يعادله PRME 15005 ، Edr0201 a0500 ، SIP1A05)
• مقاومتان: 470 ك ، 100 ك
• حامل البطارية Wemos ESP32
• بطارية 18650 2500 مللي امبير
• صندوق كهربائي ~ 6.2x3.5x2.3in (158x90x60mm)
• أنبوبان بزاوية بالإضافة إلى أنبوب مناسب (قطر ~ 0.63 بوصة (16 مم))
• أنبوب بولي كلوريد الفينيل مرن (قطره ~ 0.47 بوصة (12 ملم))
• الغراء PVC
• لوحة شمسية 5V 5W

• أجهزة متنوعة: طرف توصيل ، لوحة دوائر مطبوعة ، مفتاح ، 2 براغي ، ساق ألومنيوم مسطحة 0.47 بوصة (12 مم) ، دعم مرحل

برمجة:

• برنامج Espeasy Mega المضمن (الإصدار 20190619)
• مركزية الإجراءات على خادم Domoticz

الخطوة الثانية: الإلكترونيات ومبدأ التشغيل:

مستشعر الجسيمات مبرمج (من المصنع) للتزويد على ناقل I2C ، بعد حوالي خمسة عشر ثانية من التشغيل ، القيم المقاسة المقابلة لـ PM10 و PM2.5 يتم التحكم في هذا المستشعر بواسطة وحدة تحكم من النوع ESP8266 مزودة ببرنامج ESPEasy mega (الإصدار 20190626). يجب وميض البرنامج مسبقًا في وحدة التحكم.

يتضمن ESPEasy مكونًا إضافيًا قادرًا على ربط مستشعر SDS011 وجمع القيم المقاسة. لذلك لن يكون هناك برمجة (أو القليل جدًا) للقيام بها ولكن فقط الإعداد.

يبدأ من مبدأ القياس كل 30 دقيقة. في غضون ذلك ، سيتعين على النظام الدخول في وضع السكون للحد من استهلاك الطاقة. يحتوي ESP8266 أصلاً على إعداد السكون. بالنسبة للمستشعر ، الذي يتضمن أيضًا جهازًا للنوم ، فسنختار بدلاً من ذلك مرحل تجريبي Reed. سيتم تشغيل هذا التتابع بواسطة ESP8266 عندما يستيقظ (المنفذ D1 من ESP8266). وبالتالي ، سيكون استهلاك الطاقة للنظام في حده الأدنى في وضع السكون (بترتيب 20μA). يتميز استخدام مرحل Reed بأنه يتم التحكم فيه بشكل مباشر بواسطة ESP8266 (يستهلك 10 مللي أمبير بحد أقصى 12 مللي أمبير موصى به لكل منفذ).

من أجل مراقبة جهد إمداد النظام ، سيقوم مقسم الجهد (مقاومات 100kO-470kO) بتزويد جهد بين 0 إلى 1 فولت (0 لـ 0 فولت و 1 لـ 5 فولت) عند المنفذ A0 من ESP8266. يقبل هذا المنفذ جهدًا كهربيًا أقصى قدره 1 فولت. يتميز ESP8266 بمحول تناظري / رقمي يوفر قيمة القراءة (من 1 إلى 1024). سيتم إعادة تحويل هذه القيمة بواسطة ESP8266 بجهد من 0 إلى 5 فولت قبل نقلها إلى Domoticz.

الخطوة 3: إعدادات Espeasy: Main

الخطوة 4: إعدادات Espeasy: Controler (domoticz)

الخطوة 5: إعدادات الجهاز: المهمة (مراقبة الجهد)

الخطوة 6: إعدادات Espeasy: المهمة (SDS011)

الخطوة 7: إعدادات Espeasy: القاعدة

في SDS011 # PM10 افعل

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

gpio ، 5 ، 1

مجموعة ، 1 ، 5

ينتهي في

على نظام # استيقظ تفعل

gpio، 5، 0

ينتهي في

في القواعد # الموقت = 1 افعل

النوم العميق ، 1800

ينتهي في

الخطوة 8: إعدادات Domoticz: وحدة التحكم (وهمية)

الخطوة 9: إعدادات Domoticz: الأجهزة المتصلة

الخطوة العاشرة: تركيب المستشعر في الصندوق

الخطوة 11: لوحة الدوائر

الخطوة 12: التجميع النهائي

الخطوة 13: مستشعر التشغيل

يتم تثبيت القضيب المعدني على الهيكل ومنحني بحيث يمكن ربطه بسهولة (الشرفة). تم إصلاح اللوح الشمسي باستخدام أداة تثبيت تسمح بالدوران على محورين.

الخطوة 14: نتيجة القياسات في Domoticz (ثلاثة أجهزة)

الخطوة 15: نتيجة القياسات في Domoticz (PM2.5)

الخطوة 16: نتيجة القياسات في Domoticz (PM10)

الخطوة 17: الخاتمة:

لا يمثل هذا التجميع أي صعوبة خاصة للأشخاص الذين لديهم معرفة ببرنامج Domoticz و ESPEasy ، حيث يمكنه قياس وجود جزيئات دقيقة بالقرب من منزلك بشكل فعال. بفضل اللوحة الشمسية ، سيكون من الممكن زيادة وتيرة القياسات إذا لزم الأمر. يمكن استكمال هذا التجميع بمجسات لقياس درجة الحرارة والرطوبة والضغط وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك.

هذا المشروع مرئي أيضًا على موقعي (متعدد اللغات):