متر CO2 آنالوگ غول پیکر: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

توسط rabbitcreek بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

جو کنونی بالای کوهی در هاوایی حاوی حدود 400 پی پی ام دی اکسید کربن است. این عدد برای همه کسانی که در سطح سیارات زندگی می کنند بسیار مهم است. اکنون ما را انکارکنندگان این نگرانی احاطه کرده اند یا کسانی که دستان خود را در موجی از نگرانی آشفته فشار می دهند. اما درک این عدد و هزاران عددی که در اخبار از آن پیروی می کنند واقعاً دشوار است. مقدار CO2 در اطراف من چقدر است؟ چگونه می توانم با این ایده که گازها در جو باعث گرم شدن بیش از حد سیاره می شوند ارتباط برقرار کنم؟ برای علاقمندان ، من یک متر CO2 آنالوگ غول پیکر ساخته ام که با کمک یک سوزن 4 فوت این بحث در هر اتاق مدرسه یا موزه را در مورد نحوه اندازه گیری CO2 و اینکه چگونه می توانید بخشی از این تجزیه و تحلیل گاز شوید زنده می کند.

از کار من با تجزیه و تحلیل مخلوط های گاز در snorkels: https://www.instructables.com/id/CO2-Measurement-in-Snorkels/ و لذت تولید ساعت های جزر و مد غول پیکر: https://www.instructables.com/ id/ Giant-Tide-Clock/ سنسور CO2 و مکانیزم سروو محکم را برای ایجاد دیواره CO2 آنالوگ دیواری که سطح فعلی CO2 در هوا را بسیار دقیق به تصویر می کشد ، تغییر مکان داده ام. بیشتر قسمت های چاپ سه بعدی هستند و همچنین خروجی دیجیتالی دقیقی از نمایشگر Adafruit feed E - Ink ارائه می دهند. شاخ بو کننده هوا از محفظه سنسور یک فایل فوق العاده STL از: تغییر اندازه جعبه اسپیکر اسپیرال 3 اینچی توسط iiime است که در ابتدا برای محفظه های بلندگوی Nautilus انجام شده است. این دستگاه با باتری های قابل شارژ یا زگیل های دیواری 5 ولت کار می کند و تمام داده های شما را به دارنده کارت SD موجود ضبط می کند.

مرحله 1: مواد خود را جمع آوری کنید

مصالح ساختمانی ارزان نیستند اما به دقت نهایی قرائت ها می افزایند.

1. Adafruit 2.13 Tri-Color eInk / ePaper Display FeatherWing-قرمز سیاه سفید-می توانید برای این کار از TFT بسیار ارزان قیمت با قیمت 3.00 دلار استفاده کنید اما در زیر نور خورشید به خوبی نشان داده نمی شود. اشکال این صفحه قابل جمع شدن است که به آرامی تازه می شود

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger - نسخه MO این دستگاه با سنسور خوب کار نمی کند. می توانید با واحد ساده ارزانتر 32u4 بدون شکاف کارت SD کنار بیایید ، اما این امر درصورت تمایل به ضبط تمام داده های شما راحت تر می شود.

3. سوئیچ روشن/خاموش فلزی مقاوم با حلقه LED آبی - روشن/خاموش 16 میلی متر آبی

4.10، 000ppm MH-Z16 NDIR CO2 Sensor with I2C/UART 5V/3.3V Interface for Arduino/Raspeberry Pi by Sandbox Electronics-یک تجربه واقعا بدون دردسر بزرگ با این شرکت مطمئن شوید که دستورالعمل های فعال کردن خروجی 3 ولت را دنبال می کنید- فقط با 5 ولت کار می کند

5. Standard Hub Shaft ServoBlock ™ (24T Spline) ServoCity - یک شرکت بزرگ دیگر! (من از تأیید این شرکت ها هیچ سودی نمی برم)

6 سرو دیجیتال استاندارد HiTec که در بالا مناسب است.

7. کانال آلومینیومی 6.00 اینچی-سروو سیتی

مرحله 2: چاپ سه بعدی اجزاء

همه اجزاء به راحتی با PLA روی هر چاپگر سه بعدی چاپ می شوند. Creality CR10 ارزان قیمت که من استفاده کردم دارای پایه خروجی به اندازه کافی گسترده است تا اندازه بزرگ شاخ و صفحه پشتی را فعال کند. چند ساعت طول کشید اما مشکلی پیش نیامد. با پشتیبانی چاپ کنید. سپس با رنگ بافتی که حس ماسه ای به محصول نهایی می بخشد و خطوط ظریف چاپ سه بعدی را می پوشاند ، روی شاخ اسپری شد. صفحه پشتی در Fusion 360 طراحی شده است تا به راحتی در پنجره صفحه نمایش جوهر Feather E جا شود. فایلهای دیگر مربوط به نگهدارنده پیچ روی پایه برای میله اشاره گر و موردی است که وزنه های مقابل را برای قسمت پایین اشاره گر نگه می دارد.

مرحله 3: آن را بسازید

ساخت و ساز بسیار ساده است. سیستم سرووسیت شما را قادر می سازد تا مکانیسم سروو را به سرعت به ساختار پشتیبانی متصل کنید. لوازم جانبی برای نصب بوق جلو با صفحه پشتی که شامل تمام وسایل الکترونیکی است با دو صفحه اتصال خم شده ساخته شده است که E6000 به پشت صفحه چسبیده است. یک صفحه اتصال دیگر از پشت به بیرون کشیده شده است تا امکان اتصال محکم به اتصال دهنده دیوار 90 درجه را فراهم کند. اشاره گر مورد استفاده من می تواند اساساً به هر طول ساخته شود-اندازه من حدود 4 فوت بود. من از یک قطب نشانگر مسیر طولانی استفاده کردم که می توانید آن را در یک فروشگاه بزرگ با قیمت کمتر از 5 دلار پیدا کنید. آنها از فایبر گلاس ساخته شده اند و نسبت به طول آنها زیبا و سبک هستند. در شرایطی که سروو حتی با پشتیبانی گیربکس شما باید وزن را به دقت متعادل کرده و آن را دقیقاً روی پایه قرار دهید. وزنه مقابل من با واشرهایی که در محفظه پرینت سه بعدی محصور شده بودند ساخته شد و سپس با انتهای برش خورده قطب بصورت اپوکسی بسته شد. مطمئن شوید که سروو این تجربه wt و متعادل را با امتحان کردن تحمل می کند-سرو باید پس از رسیدن به موقعیت خود در نرم افزار ، ناله را متوقف کند. اگر به شکایت و حرکت ادامه داد ، به احتمال زیاد مشکلی دارید.

مرحله 4: سیم/مونتاژ

نمودار سیم کشی در بالا آمده است. در این سناریو پین سروو به پین 11 متصل می شود. صفحه کاغذ E تعداد زیادی پین روی پر را می گیرد ، بنابراین به طور تصادفی از آنها استفاده نکنید. مطمئن شوید که جفت SDA ، SCL به درستی به هم متصل شده اند. برق از طریق زگیل دیواری 5 ولت (2 A) یا باتری لیپو انجام می شود. زگیل دیواری از طریق کلید روشن/خاموش نصب شده در بالای شاخ هدایت می شود و سپس کامپیوتر پر ، سروو و سنسور را با ولتاژ 5 ولت تغذیه می کند. من همچنین یک سری LED آبی را به انتهای بوق به طور موازی وصل کردم تا کمی نور در انتهای تونل ایجاد شود. (این در نمودار سیم کشی نیست.) سنسور لیزر برای CO2 در نزدیکی دهانه بوق نصب شده است تا بتوانید در آن بپیچید یا هرگونه مخلوط هوای دیگر را تا دهانه آن تهیه کنید. برد دیجیتالی آن نیز در داخل بوق نصب شده و اتصالات برق مستقیماً به سوئیچ برقرار می شود. سیم زمین ، سیم برق و خطوط SDA ، SCL از پشت صفحه به صفحه Feather هدایت می شوند. دسته کاغذ Adalogger Feather/ E در پشت صفحه نصب شده است. پس از آزمایش کلیه اتصالات ، شاخ به مدت یک شب به صفحه پشتی با چسب E6000 بسته می شود.

مرحله 5: برنامه ریزی کنید

برنامه ای بسیار ساده با Arduino IDE. شامل کتابخانه های مختلف برای دستگاه های متصل شده: NDIR_I2C.h (موجود در وب سایت Sandbox Electronics) ، "Adafruit_EPD.h" برای اجرای صفحه نمایش زیبا E-paper ، Servo.h برای کتابخانه سروو استاندارد. پین های لازم برای صفحه نمایش را مشخص کنید. پین را برای خروجی سروو تعریف کنید. سروو و سنسور را وصل کنید. عملکرد حلقه فقط سنسور را می خواند و با تابع Map/Constrain آن را به سروو ارسال می کند. تنها قسمت مشکل این است که محدوده سروو را محدود کنید تا به کناره های کوه برخورد نکند. من ایده اتصال پشتی به سروو/اشاره گر محصور شده بین صفحه روکش و دیوار پشتی را دوست داشتم اما محدودیت هایی نیز دارد. برای آزمایش محدوده زاویه سروو و محدود کردن آنها در تابع نقشه ، از تابع رفت و برگشت نمونه استفاده کنید. عبارات for در انتها این است که سرعت سروو را محدود کنید تا حرکت وزنه وزنه اشاره گر بلند مجسمه را خراب نکند.

مرحله 6: از آن استفاده کنید

این دستگاه با دو پیچ به راحتی بر روی سطح دیوار نصب می شود. وزن آن زیاد نیست و از آنجا که حرکت آن بسیار کند واقعاً زیاد چرخ نمی خورد. در اولین GIFF می بینید که حتی در تنفس شما به CO2 بسیار حساس است. تنفس تا انتهای شاخ سطح CO2 بالقوه را تا 4٪ افزایش می دهد که 40،000 ppm خواهد بود. سنسور در مقیاس 10 ، 000 خارج می شود و می توانید در برنامه ریزی حرکت چوبدستی با آن برخورد کنید-یعنی لگاریتمی خروجی را ایجاد کنید یا چرخه حرکت را با نوسانات سریعتر تغییر دهید. آزمایش های دیگر را می توان به راحتی با آن انجام داد ، از جمله قرار دادن آن در یک اتاق کوچک کوچک با تعداد زیادی (زیرزمین کلیسا در زمان خوش شانسی) یا بیرون در دامنه بادگیر. کمترین من حدود 410 بود و آن با طوفان بادی 50 مایل در ساعت دیروز بود. استفاده احتمالی از این ابزار برای آشنایی مردم با مفهوم نظارت بر دی اکسید کربن و اهمیت آن است - نه مقدار انتزاعی که سران صحبت می کنند ، بلکه آنچه ما واقعاً می توانیم در کلاسها یا موزه ها اندازه گیری کنیم.

از تمایل به مشارکت در راه حل این مشکل وحشتناک چه با آموزش و چه با صدای بلند مقاومت نکنید.