पोर्टेबल माइक्रो पार्टिकल्स काउंटर PM1 PM2.5 PM10: 20 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

आजकल, वायु प्रदूषण सर्वव्यापी है और विशेष रूप से हमारे शहरों में। बड़े शहर पूरे साल शिकार होते हैं और प्रदूषण का स्तर कभी-कभी (और अक्सर निश्चित रूप से) मानव स्वास्थ्य के लिए बहुत खतरनाक स्तर तक पहुंच जाता है। बच्चे जिस हवा में सांस लेते हैं उसकी गुणवत्ता के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं। यह प्रदूषित हवा उन्हें एलर्जी की अन्य समस्याओं के बीच ले जाती है। हमारे घर के बाहर हवा प्रदूषित है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण समय के स्तर पर, हमारे घरों और कारों के अंदर भी। वायु गुणवत्ता स्तर निम्न साइट पर उपलब्ध है। यह चीनी साइट पूरे मोड के सेंसर के सभी वायु गुणवत्ता माप एकत्र करती है। वायु गुणवत्ता स्तर एक AQI सूचकांक के अनुसार स्वरूपित होता है, जो एक देश से दूसरे देश में थोड़ा भिन्न हो सकता है। यह दस्तावेज़ बताता है कि इस सूचकांक की गणना कैसे करें। यह अन्य दस्तावेज़ एक समझ गाइड है।

जिस हवा में हम सांस लेते हैं, उसकी गुणवत्ता जानने के लिए, हम जहां भी जाते हैं और वास्तविक समय में, मैंने एक पोर्टेबल वायुमंडलीय कण काउंटर (जिसे हम बाद में सीपीए कहेंगे) बनाने के बारे में निर्धारित किया है।, जेब में फिट करने में सक्षम। इसके लिए बनाया गया था:

• जेब में रखो।
• संचालन की एक महान स्वायत्तता है।
• समझने में आसान हो
• पीसी पर माप सहेज सकते हैं।
• रिचार्जेबल होना।
• वाईफाई संचार के स्थानीय नेटवर्क की उपस्थिति के बिना इसे अपने फोन से एक्सेस करने में सक्षम होने के लिए।
• यदि प्रदूषण एक निश्चित सीमा से अधिक हो तो वायु शोधन उपकरण को नियंत्रित करने में सक्षम हो।

विशेषताएं

• आकार: 65x57x23mm
• मापा कण: PM1, PM2.5 और PM10
• स्वायत्तता: चुने हुए ऑपरेटिंग मोड के आधार पर 3 घंटे और कई हफ्तों के बीच।
• लिथियम-आयन बैटरी 3v7 - 680 एमएएच
• चार्जिंग और डेटा ट्रांसफर के लिए माइक्रो यूएसबी इंटरफेस।
• 2038 मापों की मेमोरी (680 प्रति प्रकार PMxx)
• नमूना अवधि: निरंतर, 5min, 15min, 30min, 1h
• प्रदूषण स्तर के अनुसार 3v3 कमांड आउटपुट।
• समझने में आसानी के लिए बहुरंगी एलईडी इंटरफ़ेस
• वाईफ़ाई के माध्यम से पीसी, टैबलेट, फोन (एंड्रॉइड, आईओएस) पर नियंत्रण इंटरफ़ेस।

चरण 1: बॉक्स के प्रोटोटाइप

मैंने उस आकार के बारे में सोचकर शुरू किया जो मैं वस्तुओं के आधुनिक डिजाइनों से प्रेरित होकर बॉक्स दे सकता था।

यहाँ कुछ खींचे गए बक्से हैं।

अंत में, मैंने बनाने के लिए सबसे सरल मामला चुना और सबसे छोटा: इस निर्देश पर मुख्य फोटो देखें।

चरण 2: कार्ड प्रोटोटाइप

मेरे पास सभी 3 प्रोटोटाइप कार्ड हैं। लेकिन यहां केवल 2 ही दिखाई दे रहे हैं।

प्रोटोटाइप ने 5V और 3v3 बिजली आपूर्ति को विकसित करना संभव बना दिया है। इन्हें विकसित करना मुश्किल था क्योंकि मुझे वाईफाई माइक्रोकंट्रोलर (ESP8266 - 12) शुरू करने के लिए आवश्यक शक्ति प्राप्त करने के लिए घटकों को खोजना था। लिथियम-आयन बैटरी का इलेक्ट्रॉनिक चार्जिंग भाग तेजी से संचालित होता था। इसके बाद, मैंने डिवाइस के अच्छे एर्गोनॉमिक्स के लिए विभिन्न स्विच और कनेक्टर के स्थान को कई बार बदला।

चरण 3: बॉक्स

एल ई डी आवास के माध्यम से पारदर्शिता से दिखाई दे रहे हैं। एयर इनलेट केस के बाईं ओर हैं। दाईं ओर हम पाते हैं:

• प्रदर्शन मोड चयन बटन।
• चालू / बंद स्विच।
• माप को पीसी में स्थानांतरित करने के लिए चयन स्विच। यह ESP8266 और कण सेंसर के बीच या ESP8266 और माइक्रो USB पोर्ट के बीच एक सीरियल लिंक के बीच स्विच करने की अनुमति देता है। ध्यान दें, यदि यह अच्छी तरह से स्थित नहीं है, तो इलेक्ट्रॉनिक कार्ड और सेंसर के बीच संचार का आश्वासन नहीं दिया जाएगा और सीएपी सही ढंग से शुरू नहीं हो पाएगा।
• बैटरी या सीरियल प्रोटोकॉल ट्रांसफर उपायों को रिचार्ज करने के लिए माइक्रो यूएसबी सॉकेट।

चरण 4: सेंसर

मैंने दो अलग-अलग सेंसर का परीक्षण किया। यूएसबी सीरियल इंटरफेस कुंजी के साथ नोवा फिटनेस कंपनी लिमिटेड (डॉक) से एसडीएस011 वी1.2 पीएम2.5 लेजर सेंसर।

अन्य सेंसर (मेटालिक केस) PLANTOWER (doc) से PMS7003M है।

यह वही है जो मैं अपने मामले में उपयोग करता हूं। यह 1μm (PM1) से कम के महीन कणों की सांद्रता को मापने में सक्षम है; 2.5μm (PM2.5) से कम और 10μm (PM10) से कम। PSM7003M सेंसर का ऑपरेटिंग सिद्धांत इस प्रकार है: एक लेजर हवा की धूल को रोशन करता है। एक ऑप्टिकल सेंसर लेजर लाइट को कैप्चर करता है और हवा में धूल की दर और आकार के आनुपातिक विद्युत संकेत उत्पन्न करता है।

इसकी विशेषताओं को विशेषता की तालिका में दिखाया गया है।

चरण 5: बढ़ते

सेंसर के किनारे बस बैटरी की जगह है।

चरण 6: ऑपरेशन

सिस्टम का दिल ESP8266 (टाइप ESP-12F) है। यह माइक्रोकंट्रोलर वाईफाई ट्रांसमीटर से लैस है। ESP8266 कई वेरिएंट में उपलब्ध है। ESP8266 सीरियल लिंक के माध्यम से PMS7003 सेंसर के साथ संचार करता है। यह कण एकाग्रता मूल्यों और कणों की संख्या को पुनः प्राप्त करता है। फिर, यह गुणवत्ता AQI के सूचकांक की गणना करता है, यदि आउटपुट के नियंत्रण का तरीका "स्वचालित" में है और PM2.5 में प्रदूषण का स्तर 50 से अधिक है (वायु AQI PM2.5> 50 की गुणवत्ता का सूचकांक), आउटपुट उच्च (3v3) सेट है। अन्यथा, यह कम (0v) पर सेट है। ESP8266 को एक्सेस प्वाइंट -> एपी (वाईफाई प्वाइंट) में कॉन्फ़िगर किया गया है। यानी इसे एक वाईफाई टर्मिनल के रूप में पहचाना जाता है जिस पर फोन कनेक्ट हो सकता है। फोन को इस वाईफाई टर्मिनल का चयन करना होगा और इसे एक्सेस करने के लिए एपीपीएसके (एडीएसएल बॉक्स के WEP कोड की तरह थोड़ा सा) कोड दर्ज करना होगा। फिर, फोन पहुंचने के लिए आईपी पते में प्रवेश करता है। यहां यह 192.168.4.1 होगा। फिर, फोन पर वेब पेज प्रदर्शित होता है, जिससे कोई बॉक्स को नियंत्रित करता है और प्रदूषण मूल्यों की कल्पना करता है। प्रोग्राम में कॉन्फ़िगर किया गया APPSK कोड "AQI_index" है। APPSK कोड को प्रोग्रामर द्वारा संशोधित किया जा सकता है क्योंकि यह ESP8266 में लोड किए गए प्रोग्राम में समाहित है। एकीकृत वेब पेज लोड करने का पता है: "192.168.4.1"।

ESP8266 बैटरी वोल्टेज को मापता है। यदि यह अपनी सीमा वोल्टेज (3v2 = 0%) से कम है, तो डिवाइस को स्टैंडबाय में रखा जाता है। वोल्टेज 4v2 होने पर बैटरी 100% होती है।

ईएसपी पीएम1, पीएम2.5 और पीएम10 पार्टिकल कंसंट्रेशन वैल्यू के 2038 सैंपल तक स्टोर कर सकता है। प्रति कण आकार लगभग 680 नमूने। इन मापों को एक यूएसबी / सीरियल कनवर्टर से लैस केबल को जोड़कर और एम्बेडेड एप्लिकेशन के माध्यम से स्थानांतरण शुरू करके डाउनलोड किया जा सकता है। स्मृति स्थान को बचाने के लिए स्थानांतरित नमूनों के मूल्यों को निम्नानुसार सामान्यीकृत किया जाता है:

• PM1: (μg / cm3) / 5
• PM2.5: (μg / cm3) / 5
• PM10: (μg / cm3) / 6

एकाग्रता का सही मान ज्ञात करने के लिए, मामले के आधार पर मान को 5 या 6 से गुणा करें।

चरण 7: वेब इंटरफेस 1/4

वेब इंटरफेस का वीडियो देखें

यह सीपीए और टेलीफोन के बीच कनेक्शन के बाद उपलब्ध इंटरफेस है। यह μg/m3 में PM1, PM2.5 और PM10 के लिए माइक्रोपार्टिकल एकाग्रता मूल्यों की कल्पना करने की अनुमति देता है। वायु गुणवत्ता सूचकांक AQI है, जिसे AQI सूचकांक की परिभाषा तालिका के अनुसार एक संख्या और एक शाब्दिक अभिव्यक्ति द्वारा दर्शाया जाता है। बैटरी गेज भी है।

एक अनुभाग फैन कॉन्फ़िगरेशन के नाम से, सीपीए के नियंत्रण के आउटपुट के स्वचालित नियंत्रण के लिए समर्पित है। अनुभाग शीर्षक के ":" के बाद, वर्तमान मोड प्रदर्शित होता है (स्वचालित, प्रारंभ, रोकें)। आधार पर, यह आउटपुट एक वायु शोधन उपकरण (प्रशंसक = पंखा) को नियंत्रित करेगा। इस प्रकार जब हवा 50 के एक्यूआई सूचकांक से अधिक हो जाती है तो यात्रा के साथ इसे चालू या बंद करना या इसे स्वचालित मोड में छोड़ना संभव है।

एक अनुभाग "माप कॉन्फ़िगरेशन" माप के लिए समर्पित है। ":" के बाद वर्तमान मोड (जारी, आवधिक 5min, 15min, 30min, 1h, स्टॉप) इंगित किया गया है। इस प्रकार लगातार माप लेना संभव है (वास्तव में नमूना अवधि 2 सेकंड के करीब है), या हर 5, 15, 30 मिनट, 1 घंटे, या नमूना बंद करो।

अनुभाग "डिस्प्ले मोड" यह चुनने की अनुमति देता है कि बहुरंगी एलईडी के माध्यम से जानकारी (वेब इंटरफ़ेस पर उपलब्ध सभी) को बॉक्स पर कैसे प्रदर्शित किया जाएगा। ":" के बाद वर्तमान मोड (संकलित, PM1.0, PM2.5, PM10) इंगित किया गया है। "डिस्प्ले मोड" का प्रत्येक प्रेस निम्न क्रम में एक डिस्प्ले मोड से दूसरे में स्विच करता है:

• संकलित
• पीएम1.0
• पीएम2.5
• PM10

चरण 8: वेब इंटरफेस 2/4

"संकलित" मोड में एलईडी रंग का अर्थ इस प्रकार है: बैटरी स्तर:

• > 30% = हरा
• > 10% और <30%: नारंगी
• <10% = लाल

स्मृति स्तर:

• > 30% = हरा
• > 10% और <30%: नारंगी
• <10% = लाल

नियंत्रण आउटपुट:

• उच्च उत्पादन: हरा
• कम आउटपुट: लाल
• स्वचालित नियंत्रण मोड: नीला

चरण 9: वेब इंटरफेस 3/4

आउटपुट PM1.0, PM2.5 और PM10: LED का रंग AQI इंडेक्स की कलर टेबल के अनुरूप होता है। "PM1.0, PM2.5, PM10" मोड में 10 LED के रंग का अर्थ इस प्रकार है:

• एलईडी का रंग वायु प्रदूषण के स्तर का प्रतिनिधित्व करता है जैसा कि एक्यूआई सूचकांक की तालिका में दर्शाया गया है। उदाहरण के लिए, यदि एलईडी लाल हैं, तो इसका मतलब है कि प्रदूषण का स्तर स्वास्थ्य के लिए खराब है।
• एल ई डी की संख्या प्रश्न में रंग के लिए एक्यूआई सूचकांक के मूल्य का प्रतिनिधित्व करती है, जैसा कि एक्यूआई सूचकांक की तालिका में दर्शाया गया है। उदाहरण के लिए, यदि 10 पर केवल एक हरी एलईडी है, तो सूचकांक अधिकतम हरे रंग के सूचकांक का 1/10वां है, अर्थात 50/10 = 5। यदि 10 पर 5 हरी एलईडी हैं, तो मान 50 / 10x5 = 25 है। यदि 5 बैंगनी एल ई डी जलाए जाते हैं, मान (300-201) /10x5+201=250.5 है।
• हर बार जब पुश बटन दबाया जाता है, तो दाईं ओर 4 एलईडी में से एक नारंगी चमकती है। यह इंगित करता है कि चयनित प्रदर्शन मोड कौन सा है:

चरण 10: वेब इंटरफेस 4/4

"डेटा शेष" खंड माप को सहेजने के लिए शेष स्मृति स्थान को इंगित करता है। ":" के बाद शेष% का संकेत दिया जाता है। "स्मृति साफ़ करें" बटन दबाने से स्मृति मिट जाती है। "डाउनलोड" बटन दबाने से नमूनों का पीसी में स्थानांतरण शुरू हो जाता है। वेब इंटरफेस के अंत में, AQI इंडेक्स की तालिका प्रदर्शित होती है।

चरण 11: आरंभ करना

1. चालू/बंद स्विच को चालू स्थिति में स्विच करें।
2. एल ई डी का एक इंद्रधनुष यह सुनिश्चित करने के लिए प्रकट होता है कि सभी एल ई डी काम करते हैं…। और फिर यह सुंदर है।
3. फ़िरोज़ा एलईडी एक के बाद एक प्रकाश करते हैं। यह कण सेंसर समय को आरंभ करने की अनुमति देता है।
4. एलईडी डिस्प्ले मोड में से एक दिखाई देता है।
5. फ़ोन या पीसी पर, "AQI_I3D-" से शुरू होने वाला Wifi नेटवर्क चुनें
6. कोड "AQI_index" दर्ज करें
7. उदाहरण के लिए Google खोलें और पता बार में टाइप करें: 192.168.4.1
8. वेब पेज प्रदर्शित होता है

वीडियो

चरण 12: पीसी में डेटा का स्थानांतरण

बॉक्स से पीसी में डेटा ट्रांसफर करने के लिए आपको यह करना होगा:

1. एक माइक्रो यूएसबी केबल/सीरियल लिंक (5वी वोल्टेज स्तर) को यूएसबी पीसी से कनेक्ट करें।
2. पीसी पर एक सीरियल टर्मिनल खोलें और इसे निम्नानुसार कॉन्फ़िगर करें: 9600 BAUDS, 1 स्टॉप बिट, पैरिटी कोई नहीं, 1 स्टार्ट बिट।
3. माइक्रो स्विच स्विच करें "डेटा अपलोड सक्षम करें"
4. इंटरफ़ेस पर, "डाउनलोड करें" दबाएं
5. सीरियल टर्मिनल पर, स्थानांतरण के अंत की प्रतीक्षा करें और डेटा की प्रतिलिपि बनाएँ।
6. माइक्रो स्विच "डेटा अपलोड सक्षम करें" को मूल स्थिति में स्विच करें

यदि सीएपी काम नहीं करता है, तो संभव है कि स्विच को वापस नहीं रखा गया हो।

चरण 13: नमूनाकरण चरण के बीच स्टैंडबाय

5min, 15min, 30min, और 1h सैंपलिंग मोड में, CAP अपना माप नमूना लेने के बाद स्वचालित रूप से सो जाता है और 5, 15, 30, या 60 मिनट बाद तक नहीं उठता है। इस प्रकार सीएपी की स्वायत्तता अत्यधिक बढ़ जाती है।

चरण 14: फ़ैक्टरी मोड पर रीसेट करें

मामले में जहां सीएपी में कुछ ऑपरेटिंग समस्याएं हैं, सभी ऑपरेटिंग पैरामीटर को रीसेट करना और सीएपी को मज़बूती से पुनरारंभ करना संभव है। उस के लिए:

1. कैप को बंद करें पुश बटन पर रहें कैप को हल्का करें।
2. एलईडी का इंद्रधनुष प्रकट होता है
3. फ़िरोज़ा एलईडी पट्टी एक सेकंड से भी कम समय में दिखाई देती है
4. कैप बंद करें
5. CAP अब रीसेट हो गया है।

चरण 15: Arduino के तहत कार्यक्रम

यहाँ उपलब्ध है

कार्ड को प्रोग्राम करने के लिए यह आवश्यक है:

1. पीसी पर Arduino खोलें
2. ESP8266 बोर्ड के लिए Arduino कॉन्फ़िगर करें
3. कार्ड और पीसी के बीच UBS माइक्रो USB / सीरियल केबल (3v3) कनेक्ट करें
4. SW3 बटन को "prgm" पर टॉगल करें
5. "SW1" बटन पर बने रहें
6. डिवाइस पर स्विच करें -> डिवाइस प्रोग्रामिंग मोड में प्रवेश करता है
7. "SW1" का विमोचन
8. Arduino के तहत, प्रोग्रामिंग शुरू करें
9. प्रोग्रामिंग की समाप्ति के बाद, "SW3" को "SW3" पर स्विच करें
10. शट डाउन करें और डिवाइस को रीस्टार्ट करें

चरण 16: विद्युत आरेख

चरण 17: पीसीबी

चरण 18: नामकरण

यह रहा

चरण 19: इसे स्वयं करें

आप इसे करना चाहते हैं, कोई चिंता नहीं, मैं उस बजट के आधार पर कई किटों का प्रस्ताव करता हूं जिसे आप रखना चाहते हैं

मेरी वेबसाइट पर जाएँ (फ्रेंच संस्करण उपलब्ध है)

चरण 20: और अधिक…

अगला कदम डिवाइस को एक आयनाइज़र के साथ जोड़ना है। ताकि हवा प्रदूषित हो, डिवाइस आयनाइज़र शुरू करता है, एक आयनाइज़र किसी तरह जमीन पर बारीक कणों को गिराने की अनुमति देता है। यह नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों को उत्पन्न करता है जो आसपास की गैस और धूल से जुड़ते हैं, उनके सकारात्मक विद्युत आवेश को ऋणात्मक आवेश में बदल देते हैं। चूंकि जमीन और अधिकांश वस्तुओं पर धनात्मक आवेश होता है, इसलिए आयनकार द्वारा ऋणात्मक आवेशित कण आकर्षित होते हैं और उनसे चिपक जाते हैं। इस प्रकार वायु शुद्ध होती है। हवा का आयनीकरण भी कई अन्य स्वास्थ्य लाभ है। आज, ionizer काम करता है। यह प्रस्तुति आगामी ब्लॉग का विषय होगी।