Jak zbudować czujnik jakości powietrza i przesłać dane

Martwisz się zanieczyszczeniem powietrza w Twojej okolicy? Dlaczego więc nie założyć własnej stacji kontroli jakości powietrza? Montaż z kilku standardowych komponentów i kilku czujników do pomiaru poziomu cząstek stałych, temperatury, ciśnienia i wilgotności względnej nie kosztuje dużo.

Możesz także dołączyć do tysięcy innych osób, które przesyłają swoje dane do Sensora. Społeczny projekt nauki obywatelskiej. Pokażemy Ci, jak zmontować stację kontroli jakości powietrza, zainstalować oprogramowanie i błyskawicznie włączyć je do sieci.

1. Komponenty źródłowe

Do zbudowania stacji kontroli jakości powietrza potrzebny będzie wybór standardowych podzespołów elektronicznych i innych.

Co będziesz potrzebował:

• Mikrokontroler NodeMCU v3 lub v2
• Czujnik kurzu SDS011
• BME280 6-pinowy czujnik temperatury, ciśnienia i wilgotności
• 8x żeńskie-żeńskie przewody połączeniowe
• Zasilacz 5V 2A i kabel USB do micro-USB
• 2x plastikowe kolanka do rur spustowych
• Lepki kit lub paski
• Opaski
• Taśma klejąca
• Elastyczny przewód z tworzywa sztucznego (średnica wewnętrzna 6 mm)

Notatka: To jest dla standardowej konfiguracji, ale Sensor. Wspólnotowy program nauki obywatelskiej obsługuje szeroką gamę czujników.

2. Zainstaluj sterownik

Podłącz płytę NodeMCU do komputera za pomocą kabla USB. Na komputerze z systemem Linux połączenie szeregowe powinno działać domyślnie; na komputerze z systemem Windows lub Mac, musisz zainstalować sterownik. Linki do sterowników są następujące:

Okna:

• NodeMCU v2 Windows 10
• NodeMCU v2 Windows 7/8/8.1, wersja 32-bitowa

Otworzyć CP210x folder i kliknij dwukrotnie naCP210xVCPInstalator_x64 (lub x86) aplikacji.

• NodeMCU v3 (CH340/CH341) dla systemu Windows

Otworzyć CH341SER folder i kliknij dwukrotnie na USTAWIAĆ podanie.

Prochowiec:

• NodeMCU v2

Rozpakuj CP210x folder i kliknij dwukrotnie na CP210xVCPInstalator_x64 (lub x86) aplikacji. Uruchom ponownie komputer Mac.

• NodeMCU v3

Rozpakuj CH341SER folder i kliknij dwukrotnie na USTAWIAĆ podanie. Uruchom ponownie komputer Mac.

3. Flashowanie oprogramowania układowego

Następnie musisz sflashować czujnik. Oprogramowanie sprzętowe społeczności na NodeMCU. W tym celu pobierz Narzędzie do flashowania oprogramowania układowego Airrohr; wybierz odpowiednią wersję dla systemu operacyjnego komputera.

Uruchom aplikację, wybierz najnowszy_pl.bin (lub innej wersji językowej) z menu rozwijanego wersji oprogramowania i kliknij Wgrywać aby sflashować go do podłączonej płyty NodeMCU.

Uwaga: Jeśli migająca aplikacja mówi „Nie znaleziono płyt”, wybierz opcję z „usbserial” z Deska upuścić.

4. Podłącz swoje czujniki

Czas podłączyć czujniki do płyty NodeMCU. Jeśli twój BME280 nie ma męskich pinów, będziesz musiał trochę do niego przylutować.

Podłącz czujnik BME280 do NodeMCU v3 w następujący sposób:

BME280	NodeMCU v3
VCC/VIN	3V3
GND	GND
SCL	D4 (GPIO2)
SDA	D3 (GPIO0)

Podłącz czujnik SDS011 do NodeMCU v3 w następujący sposób:

SDS011	NodeMCU v3
5V	VU
GND	GND
TXD	D1 (GPIO5)
RXD	D2 (GPIO4)

Instrukcje okablowania dla innych kombinacji czujników można znaleźć na Strona Airrohr GitHub.

Związane z: Najlepsze aplikacje i strony do sprawdzania jakości powietrza w dowolnym miejscu

5. Skonfiguruj stację

Po pierwszym włączeniu stacja kontroli jakości powietrza utworzy bezprzewodowy punkt dostępu o nazwie airRohr (lub Particulate Matter lub Feinstaubsensor), a następnie identyfikator chipa NodeMCU (np. 12980979). Zanotuj ten numer, ponieważ będzie on potrzebny do późniejszej rejestracji stacji.

Podłącz komputer do tego bezprzewodowego punktu dostępowego i wskaż przeglądarkę internetową, aby http://192.168.4.1 aby uzyskać dostęp do swojego pulpitu internetowego. Stąd przejdź do Konfiguracja > Ustawienia wifi, wybierz router bezprzewodowy i wprowadź do niego hasło.

Kliknij Zapisz konfigurację i uruchom ponownie możliwość zapisania ustawień i ponownego uruchomienia stacji. Następnie połączy się z siecią bezprzewodową i będzie osiągalny pod przydzielonym adresem IP; aby to odkryć, poszukaj na liście urządzeń routera urządzenia o nazwie „Airrohr-”, a następnie jego identyfikatora chipa.

Odwiedź jego adres IP w przeglądarce internetowej, a następnie dokończ konfigurację. w Konfiguracja > Czujniki upewnij się, że czujniki, których używasz, są zaznaczone. Kliknij Zapisz konfigurację i uruchom ponownie możliwość zapisania ustawień.

Połącz się ponownie z jego pulpitem nawigacyjnym i kliknij Aktualne dane aby sprawdzić, czy wszystko działa. Pamiętaj, że wykonanie pierwszych odczytów może zająć kilka minut.

6. Zarejestruj urządzenie

Aby umożliwić Twojej stacji przesyłanie danych do czujnika. Witryna społecznościowa, musisz ją tam zarejestrować. Udaj się do strona logowania do urządzeń i załóż konto.

Zaloguj się i przejdź do Moje czujniki > Zarejestruj nowy czujnik. Do Identyfikator czujnika, wprowadź zanotowany numer identyfikacyjny chipa; dla Płytka czujnika, wybierz „esp8266”.

Wypełnij Podstawowy oraz Dodatkowe informacje, a następnie sprawdź, czy wybrano właściwe czujniki w Konfiguracja sprzętu. Wybierz lokalizację swojej stacji na mapie i kliknij Zapisz ustawienia.

Rozpoczęcie przesyłania danych do czujnika zajmie stacji kilka minut. Społeczność — możesz to sprawdzić, klikając Dane przycisk do tego na Moje czujniki strona; możesz także Pokaż to na mapie.

7. Obudowa odporna na warunki atmosferyczne

Aby chronić swoją stację przed żywiołami, gdy jest umieszczona na zewnątrz, możesz umieścić ją wewnątrz kilku zazębiających się plastikowych kolanek rur spustowych.

Włóż elementy elektroniczne do jednego z kolanek rurowych. W zależności od rodzaju użytej rury możesz być w stanie umieścić czujnik kurzu dalej i podłączyć elastyczną plastikową rurkę do błyszczącego metalowego wlotu powietrza. Następnie można poprowadzić rurkę do końca rury wraz z czujnikiem BME280.

Nasze zagięcia rur kwadratowych nie były wystarczająco szerokie, aby wysunąć czujnik kurzu daleko w górę, więc umieściliśmy go bliżej końca i tak naprawdę nie potrzebowaliśmy elastycznego przewodu, chociaż dodaliśmy krótką długość.

Umieść płytę NodeMCU dalej w górę, w pobliżu połączenia z drugim zagięciem rury i przeprowadź kabel zasilający USB przez koniec tego odcinka rury. Przymocuj to i czujniki do boków rury za pomocą lepkiej szpachli lub pasków.

Gdy będziesz zadowolony i upewnisz się, że stacja działa, owinąć taśmę klejącą wokół połączenia zagięć rur. Jeśli chcesz zapobiec przedostawaniu się owadów i innych pełzających pełzaczy do stacji, możesz również nałożyć drobną siateczkę na końce rur.

8. Montaż na zewnątrz

Zaleca się umieszczenie stacji kontroli jakości powietrza odpornej na warunki atmosferyczne w odpowiednim miejscu na zewnątrz, najlepiej od 5 do 12 stóp nad ziemią i dobrze wentylowanym. Zabezpieczyliśmy nasze pod rynną dachową za pomocą trzech opasek zaciskowych. Alternatywnie można go przymocować do rury spustowej.

Do zasilania stacji kontroli jakości powietrza może być potrzebny długi kabel USB, aby dotrzeć do gniazdka elektrycznego w pomieszczeniu. Jeśli Twoja stacja znajduje się zbyt daleko od routera bezprzewodowego, aby utrzymać dobry sygnał, możesz również rozważyć umieszczenie wzmacniacza zasięgu Wi-Fi bliżej stacji.

9. Sprawdź swoje dane

Odwiedzając Czujnik. Mapa świata społeczności, możesz sprawdzić swoją stację (i wszystkie inne) oraz wyświetlić jej aktualne odczyty i ostatnie dane na wykresach z ostatnich 24 godzin oraz średnią kroczącą z tygodnia.

Można obserwować poziomy cząstek stałych dla PM2,5 (drobne cząstki o średnicy 2,5 μm lub mniejszej) i PM10 (grube cząstki). Możesz także użyć menu w lewym dolnym rogu, aby wyświetlić temperaturę, ciśnienie i wilgotność względną.

Zbuduj stację kontroli jakości powietrza: sukces

Zbudowałeś teraz własną stację jakości powietrza i możesz przeglądać jej dane na mapie świata, wraz z tysiącami innych stacji na całym świecie. Nie tylko jest to fajny projekt, ale także wniesiesz do Sensora cenne dane. Społeczny program nauki obywatelskiej.

7 najlepszych inteligentnych monitorów i czujników jakości powietrza w Twoim domu

Te inteligentne monitory i czujniki jakości powietrza w pomieszczeniach pomagają zapewnić, że powietrze w domu jest tak bezpieczne, jak to tylko możliwe.

Czytaj dalej

O autorze