एटमोस्कैन: 7 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

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समाचार

इसके लिए मेरे गिटहब पर जाएं:

- कुछ छोटे हार्डवेयर परिवर्तन डिज़ाइन में सुधार करते हैं, जिसमें सॉफ़्टवेयर से स्वयं को बंद करने की क्षमता शामिल है, डिज़ाइन की सबसे बड़ी कमियों में से एक को दूर करना - कम बैटरी को कैसे संभालना है।

- बोर्ड V1.0 में परिवर्तन को आसानी से लागू करने के लिए एक गाइड के साथ अब एक PCB v2 डिज़ाइन प्रकाशित किया गया है।

- पूर्ण संलग्नक के लिए सीएडी फाइलें

नया एनक्लोजर ऊपर की तस्वीर जैसा दिखता है… ठीक है, बिना रबर बैंड के

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ATMOSCAN एक मल्टीसेंसर डिवाइस है जिसका उद्देश्य इनडोर वायु गुणवत्ता की निगरानी करना है। हालांकि कई परियोजनाएं प्रकाशित की गई हैं जिनका उद्देश्य समान है, यह एक कॉम्पैक्ट, स्व-निहित पैकेज में एक पूर्ण प्रणाली है जो उन सभी को सारांशित करती है। इसमें एक एलसीडी रंग डिस्प्ले है, यह समय और स्थान जागरूक है, यह इशारा नियंत्रित है और यह एमक्यूटीटी के माध्यम से थिंगस्पीक (या अन्य) पर पोस्ट करता है, लेकिन डिस्कनेक्ट किए गए संचालन और पुन: कनेक्शन को ठीक से संभाल सकता है। इसकी एम्बेडेड रिचार्जेबल बैटरी के साथ यह बिजली से डिस्कनेक्ट होने पर पूरे दिन तक चलती है।

यह एक मल्टीटास्किंग सहकारी ढांचे का उपयोग करता है और सेंसर का नमूना लेते समय, UI को संभालते हुए, MQTT पर पोस्ट करते समय उपयोगकर्ता इनपुट के लिए बहुत उत्तरदायी है। वास्तव में यह छोटे ESP8266 से काफी कम निचोड़ता है। यह कई खुले स्रोत पुस्तकालयों को एकीकृत करके और इंटरनेट वेब सेवाओं का लाभ उठाकर ऐसा करता है।

पुस्तकालयों का श्रेय कई योगदानकर्ताओं को जाता है, बाद में देखें।

वीडियो में संगीत यहां पाया जा सकता है

चरण 1: सेंसर

एटमोस्कैन कई चरों को मापता है:

• तापमान
• नमी
• दबाव
• सीओ 2
• सीओ
• NO2
• वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक, एक वायु गुणवत्ता संकेतक)
• दोपहर 01
• PM25
• PM10
• विकिरण

ऐसा करने के लिए यह कई असतत सेंसर को एकीकृत करता है

• BME280 (जैसे लिंक)
• PMS7003 (जैसे लिंक)
• MH-Z19 (जैसे लिंक)
• HDC1080 (जैसे लिंक)
• एमआईसीएस6814 (लिंक)
• MP503 (लिंक)
• LND-712 गीजर ट्यूब (लिंक, मैंने इसे यूरोप में यहां लिंक या यहां लिंक पाया) उच्च वोल्टेज मॉड्यूल के साथ (लिंक)

डेटा शीट यहाँ हैं।

चरण 2: इलेक्ट्रॉनिक्स

यदि आप एकीकृत बैटरी चार्जर को छोड़ देते हैं, तो एटमोस्कैन को आसानी से एक NodeMCU या किसी अन्य ESP8266 बोर्ड और कुछ आसानी से उपलब्ध घटकों, जैसे लेवल शिफ्टर्स और वोल्टेज रेगुलेटर के साथ बनाया जा सकता है।

जबकि मैंने अलग-अलग घटकों के साथ प्रोटोटाइप किया, अंतिम संस्करण के लिए मैंने एक विशिष्ट बोर्ड तैयार किया जो सभी कार्यों को एकीकृत करता है और सेंसर के लिए स्वच्छ कनेक्टर प्रदान करता है, स्थिति के लिए एलईडी (ब्लू = बिजली की आपूर्ति जुड़ी; लाल = चार्जिंग)।

ईगल पीसीबी फाइलें यहां उपलब्ध हैं।

विशेष रूप से, बोर्ड एकीकृत करता है:

• MAX8903A पर आधारित चार्जिंग सर्किटरी (लिंक)
• एक बटन चालू/बंद तर्क
• ESP12E मॉड्यूल
• प्रोग्रामिंग तर्क
• लेवल शिफ्टर
• एलसीडी बैकलाइट ड्राइवर
• पोलोलू S7V8F3 पर आधारित 3.3V स्टेप-अप/स्टेप-डाउन वोल्टेज रेगुलेटर (लिंक)
• पोलोलू U1V10F5 पर आधारित 5V स्टेप-अप वोल्टेज रेगुलेटर (लिंक)

• स्पार्कफन TOL10617 पर आधारित LiPo फ्यूल गेज (लिंक)

ILI9341 चिप (लिंक) पर आधारित डिस्प्ले 2.8 TFT 320x240 है।

जेस्चर सेंसर PAJ7620U2 चिप (लिंक) पर आधारित है, जो सस्ते APDS9960 से बेहतर है जो निरंतर व्यवधान उत्पन्न करता है और plexiglass के माध्यम से काम नहीं कर सकता है।

सेंसर बल्कि पावर के भूखे हैं, इसलिए कम से कम 24 घंटे की स्वायत्तता की गारंटी के लिए मैंने 3 x 5000mAh LiPo 105575 बैटरी (लिंक) के साथ एक पैक बनाया। वास्तव में, 2 पर्याप्त हो सकते थे। MAX8903 चार्जर परिणामी 15, 000mAh पैक को चार्ज करने के लिए संघर्ष करता है।

नोट - जैसा कि चित्रों में देखा गया है:

• कनेक्टर्स की स्थिति दिखाई जाती है
• यदि आप चाहते हैं कि एसडी कार्ड स्लॉट को डिस्प्ले से हटा दिया जाए तो यह बाड़े में फिट हो जाता है
• पंखे के साथ हस्तक्षेप न करने के लिए आपको पीसीबी में एक छोटा सा पायदान बनाने की जरूरत है (iPhone X के बाद नॉच फैशन में है)। पीसीबी V2. में ठीक किया गया

पीसीबी पर कनेक्टर संक्षिप्त रूप इस प्रकार हैं:

• PRS: बैरोमेट्रिक प्रेशर सेंसर (BME280 पर आधारित) नोट: सीधे PCB पर लगाया जाना है
• वीओसी: ग्रोव - वायु गुणवत्ता सेंसर v1.3 (MP503 पर आधारित)
• टीएमपी: उच्च सटीकता डिजिटल आर्द्रता और तापमान सेंसर (HDC1080 पर आधारित)
• पीएमएस: PMS7003 डिजिटल कण एकाग्रता सेंसर
• गैस: ग्रोव - मल्टीचैनल गैस सेंसर (MiCS6814 पर आधारित)
• जीईएस: ग्रोव - जेस्चर सेंसर (PAJ7620U2 पर आधारित)
• आरएडी: गीजर ट्यूब (हाई वोल्टेज गीजर प्रोब ड्राइवर पावर सप्लाई मॉड्यूल 400V / 500V टीटीएल डिजीटल पल्स आउटपुट के साथ)
• CO2: MH-Z19 इन्फ्रारेड CO2 गैस सेंसर
• U1V10F: पोलोलु पर आधारित 5V स्टेप-अप वोल्टेज रेगुलेटर
• U1V10F5 S7V8V3: पोलोलू S7V8F3 पर आधारित 3.3V स्टेप-अप / स्टेप-डाउन वोल्टेज रेगुलेटर
• TOL10617: स्पार्कफुन लीपो फ्यूल गेज
• एलसीडी: ILI9341 डिस्प्ले

चरण 3: संलग्नक

संलग्नक एक plexiglass 10x10x10 सेमी क्यूब कंटेनर से लिया गया है जिसे मैंने eBay पर खरीदा था और यह पूरी तरह से अलग उपयोग के लिए था। इसमें अच्छे वेंटिलेशन स्लॉट थे जो बिल्कुल वही थे जिनकी जरूरत थी। वॉल्यूम सैद्धांतिक रूप से पूरे सेट को पैक करने के लिए पर्याप्त था, सिवाय इसके कि यह आसान नहीं था … कार्डबोर्ड मॉकअप पर आधारित कुछ शुरुआती प्रयास बुरी तरह विफल रहे इसलिए मैंने हार मान ली और 3D CAD के साथ कुछ घंटे बर्बाद कर दिए और मेरे पास आंतरिक समर्थन लेजर कट था। आंतरिक स्थान को डिब्बों में विभाजित किया गया है ताकि तापमान संवेदक आंतरिक ताप स्रोतों से यथासंभव दूर हो। जबकि बाहरी संलग्नक 3 मिमी सामग्री से बना है, शीर्ष 2 + 1 मिमी शीट से बना है। इस ट्रिक ने जेस्चर सेंसर को केवल 1 मिमी ऐक्रेलिक के साथ कवर करने की अनुमति दी और यह काम करने के लिए पर्याप्त है।

कुछ संशोधनों को मूल बाड़े पर हाथ के औजारों के साथ किया जाना था, जैसे कि पंखा, स्विच और यूएसबी छेद। परिणाम फिर भी सभ्य था!

सीएडी फाइलें यहां हैं।

चरण 4: यांत्रिक विधानसभा

पैकेज बहुत घना है, लेकिन 3D कैड डिज़ाइन के लिए धन्यवाद, इसे असेंबल करते समय मुझे कुछ आश्चर्य हुआ।

वायु परिसंचरण (ऊपर से नीचे तक) एक छोटे पंखे द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। Aliexpress / eBay पर उचित संख्या में खरीदारी करने के बाद, मैंने महसूस किया कि एक इनडोर डिवाइस के लिए सस्ते प्रशंसकों का शोर असहनीय था। मैंने एक महंगा, धीमी गति से चलने वाला Papst 255M (लिंक) खरीदना समाप्त कर दिया और मैंने इसे 5V से कम डायोड के माध्यम से खिलाया। परिणाम बल्कि अच्छा है और किसी का ध्यान नहीं जाने के लिए चुप है (यह पत्नी द्वारा अनुमोदित, सबसे कठिन प्रमाणीकरण भी है)।

चरण 5: सॉफ्टवेयर

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर एक ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड फ्रेमवर्क पर आधारित है जो यूआई, सेंसर और एमक्यूटीटी को संभालने वाली कई (सहकारी) प्रक्रियाएं चलाता है। यह स्थान और समय-जागरूक है, लेकिन वाई-फाई के वियोग / पुन: कनेक्शन को संभाल सकता है।

ढांचा खुला है और किसी भी संख्या में स्क्रीन का प्रबंधन कर सकता है, जब तक कि उनके कोड और संसाधन फ्लैश मेमोरी में फिट होते हैं। एप्लिकेशन फ्रेमवर्क इशारों को संभालता है और इसे स्क्रीन पर भेजता है, यदि आवश्यक हो तो आगे से निपटने या रद्द करने के लिए। फ्रेमवर्क द्वारा प्रबंधित जेस्चर हैं:

• बाएं / दाएं स्वाइप करें - स्क्रीन बदलें
• (उंगली) दक्षिणावर्त घुमाव - स्क्रीन चालू करें
• (उंगली) वामावर्त घूमना - सेटअप स्क्रीन को आमंत्रित करें
• (हाथ) दूर से बंद करने के लिए - प्रदर्शन बंद करें

स्क्रीन बेस क्लास से विरासत में मिली हैं और निम्न इवेंट मॉडल के माध्यम से प्रबंधित की जाती हैं:

• सक्रिय करें - एक बार निकाल दिया, जब स्क्रीन बनाई जाती है
• अपडेट - स्क्रीन को अपडेट करने के लिए समय-समय पर कॉल किया जाता है
• निष्क्रिय करें - स्क्रीन खारिज होने से पहले एक बार कॉल करें
• onUserEvent - जेस्चर सेंसर चालू होने पर कॉल किया जाता है। प्रतिक्रिया देने की अनुमति देता है और डिफ़ॉल्ट ईवेंट हैंडलिंग को ओवरराइड भी करता है, उदा. स्क्रीन बदलने के लिए स्वाइप निरस्त करें

प्रत्येक स्क्रीन निम्नलिखित जानकारी प्रदान करके अपनी क्षमताओं की घोषणा करती है:

• getRefreshPeriod - स्क्रीन को कितनी बार ताज़ा करने की आवश्यकता है
• getRefreshWithScreenOff - अगर स्क्रीन बैकलिट बंद होने पर भी रिफ्रेश होना चाहती है। जैसे चार्ट के लिए
• getScreenName - स्क्रीन का नाम
• isFullScreen - प्रदर्शन का पूरा नियंत्रण लें, या शीर्ष बार को दिनांक/समय/स्थान/बैटरी गेज/वाईफ़ाई गेज के साथ अनुमति दें

ढांचा एक घोषणात्मक वर्ग कारखाने के माध्यम से स्क्रीन को तुरंत चालू करने और हटाने में सक्षम है। डायनेमिक एलोकेशन रैम की बचत करता है और डिवाइस को आसानी से एक्सपेंडेबल बनाता है। समग्र अनुप्रयोग ढांचा अन्य परियोजनाओं के लिए भी पुन: प्रयोज्य है।

वर्तमान में एटमोस्कैन में लागू की गई स्क्रीन हैं:

• सेंसर मान
• गीजर मीटर / सेमीलॉग चार्ट
• व्यवस्था की स्थिति
• त्रुटि लॉग
• मौसम केंद्र
• प्लेन स्पॉटर
• सेट अप
• बैटरी कम है

सेटअप स्क्रीन Wifi क्रेडेंशियल, MQTT चैनल, Syslog सर्वर सेट करने की अनुमति देती है।

v2.0 में नया: सभी वेब सेवा कुंजियां अब कॉन्फ़िगरेशन पोर्टल के माध्यम से कॉन्फ़िगर करने योग्य हैं। एकमात्र मूल्य जो अभी भी हार्डकोड किया गया है, वह है ओटीए पासवर्ड (अपरकेस ATMOSCAN)।

नोट 1: पहली प्रोग्रामिंग प्रोग्रामिंग कनेक्टर से जुड़े यूएसबी-सीरियल केबल के साथ की जानी चाहिए। चूंकि सीरियल पोर्ट एक सेंसर द्वारा कब्जा कर लिया गया है, इसलिए डिबगिंग और प्रोग्रामिंग असेंबली के बाद अव्यावहारिक है क्योंकि इसे सेंसर को अलग करने की आवश्यकता होगी। इसलिए सॉफ्टवेयर SYSLOG डिबगिंग और OTA अपडेट का समर्थन करता है।

नोट 2: ATMOSCAN बाइनरी 700Kb से अधिक है और ArduinoOTA को प्रोग्राम स्पेस को छवि आकार से कम से कम दोगुना होना चाहिए, जो "4M (3M SPIFFS)" विकल्प को नियंत्रित करता है। हालाँकि, मानक "4M (1M SPIFFS)" विकल्प भी अनुपयुक्त है क्योंकि SPIFFS विभाजन मौसम स्टेशन, प्लेन स्पॉटर और कॉन्फ़िंग फ़ाइल से संबंधित ग्राफिकल संसाधनों के लिए अपर्याप्त होगा। इसलिए समस्या को हल करने के लिए एक कस्टम कॉन्फ़िगरेशन "4M (2M SPIFFS)" बनाया गया है। यहाँ स्पष्टीकरण।

दस्तावेज़ीकरण और पूर्ण स्रोत कोड यहाँ उपलब्ध हैं।

क्रेडिट में कोड और पुस्तकालय शामिल हैं:

• Adafruit
• अर्काओ
• बब्लानचोन
• बोडमेर
• बंद क्यूब
• Gmag11
• नोलियरी
• लुकाडेंटेला
• Seeed
• स्क्विक्स78
• त्ज़ापु
• जादूगर97

से वेब सेवाओं को एकीकृत करता है

• Adsbexchange.com
• GeoNames.org
• Google.com
• Mylnikov.org
• Timezonedb.com
• Wunderground.com

चरण 6: इसे बेहतर बनाएं

परिणाम बिल्कुल भी बुरा नहीं है! सॉफ्टवेयर अच्छा दिखता है और विश्वसनीय है, जबकि इसे नई सुविधाओं के साथ विस्तारित किया जा सकता है और शायद अन्य परियोजनाओं के लिए एप्लिकेशन फ्रेमवर्क को वास्तव में पुन: प्रयोज्य बनाने के लिए थोड़ा सा साफ किया जा सकता है। कुछ सेंसरों का कैलिब्रेशन बहुत अच्छा नहीं है, लेकिन परीक्षण प्रयोगशाला उपकरणों की आवश्यकता होगी। समय कीमती है और मेरे पास ज्यादा नहीं है, इसलिए प्रगति धीमी थी। जब तक मैं किया गया, तब तक ESP32 के लिए अच्छा समर्थन उपलब्ध हो गया। अगर मैंने इसे अभी शुरू किया है, तो मैं इसका उपयोग करूंगा और ब्लूटूथ के माध्यम से बाहरी सेंसर को एकीकृत करूंगा।

कोई भी?

नोट: मेरे पास अभी भी कुछ पीसीबी हैं, इसलिए यदि किसी को दिलचस्पी है तो वे नाममात्र/डाक मूल्य पर उपलब्ध हैं।

चरण 7: प्रश्न और उत्तर

सबसे पहले, आपकी अत्यधिक सकारात्मक टिप्पणियों के लिए धन्यवाद। मुझे ईमानदारी से इतनी दिलचस्पी की उम्मीद नहीं थी।

मुझे टिप्पणियों या निजी संदेशों के माध्यम से कई प्रश्न प्राप्त हुए, इसलिए मैंने उत्तर यहां एकत्र करने के बारे में सोचा। और आना चाहिए, मैं जोड़ूंगा।

मुझे एक दराज के पीछे 8 उपलब्ध पीसीबी मिले - और वे बेल्जियम, जर्मनी, भारत, अमेरिका, कनाडा, यूके, ऑस्ट्रेलिया के रास्ते में हैं। वाह, 3 महाद्वीप! अद्भुत।

मैं ATMOSCAN कॉन्फ़िगरेशन पेज में क्या डालूं?

एटमोस्कैन कॉन्फ़िगरेशन पृष्ठ को निम्नलिखित पैरामीटर की आवश्यकता है:

• वाईफाई नेटवर्क का एसएसआईडी और पासवर्ड जिसे आप कनेक्ट करना चाहते हैं
• आपके द्वारा उपयोग किया जाने वाला MQTT सर्वर। उदाहरण के लिए, मैं mqtt.thingspeak.com का उपयोग करता हूं
• उपयोग किए गए MQTT विषयों के लिए कनेक्शन स्ट्रिंग। उदाहरण के लिए, थिंग्सपीक एमक्यूटीटी विषय प्रारूप में हैं: चैनल/चैनल-आईडी/प्रकाशित/लिखें-एपीआई (उदाहरण: चैनल/123456/प्रकाशित/567890)
• Syslog सर्वर: syslog सर्वर का IP जिसे आप लॉगिंग के लिए उपयोग करते हैं
• मैप्स स्टेटिक एपीआई के लिए Google कुंजी। https://console.cloud.google.com/apis/dashboard से कुंजी प्राप्त करें। एक परियोजना बनाएँ; एटमोस्कैन द्वारा उपयोग किया जाने वाला एपीआई https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap है। आपके द्वारा अभी बनाए गए Google प्रोजेक्ट पर इस API के लिए एक कुंजी बनाएं, इसे यहां उपयोग करें
• मौसम भूमिगत कुंजी। www.wunderground.com पर एक अकाउंट बनाएं, WEATHER API पर जाएं (होम पेज के नीचे लिंक, KEY SETTINGS पर जाएं, एक की जेनरेट करें, इसे यहां इस्तेमाल करें)
• जियोनाम खाता। https://www.geonames.org/ पर एक खाता बनाएं, इसे मुफ्त वेब सेवाओं का उपयोग करने के लिए सक्षम करें और यहां उपयोगकर्ता नाम डालें
• टाइमज़ोनडीबी कुंजी। https://timezonedb.com/ पर एक खाता बनाएं, एक कुंजी बनाएं, इसे यहां डालें

मैं थिंग्सपीक को कैसे कॉन्फ़िगर करूं?

आपको 3 थिंग्सपीक चैनल चाहिए। फ़ील्ड का उपयोग निम्नानुसार किया जाता है:

चैनल 1 फ़ील्ड

1. तापमान
2. नमी
3. दबाव
4. PM01
5. पीएम2.5
6. PM10
7. सीपीएम
8. विकिरण

चैनल 2 फ़ील्ड

1. सीओ
2. सीओ 2
3. NO2
4. वीओसी

चैनल 3 फ़ील्ड (सिस्टम चैनल)

1. अपटाइम मिनटों में
2. बाइट्स में मुफ्त ढेर
3. वाईफ़ाई आरएसएसआई (डीबीएम में सिग्नल)
4. बैटरि वोल्टेज
5. रैखिक समाज (चार्ज की बैटरी स्थिति% - रैखिक गणना, वोल्टेज के आनुपातिक)
6. नेटिव एसओसी (बैटरी स्टेट ऑफ चार्ज% - जैसा कि गेज द्वारा रिपोर्ट किया गया है। जैसा कि गेज से पढ़ा गया है। नोट: 3.6v तक पहुंचने पर गेज 0% कहता है, जबकि बैटरी को थोड़ा और डिस्चार्ज किया जा सकता है, मान लें कि 3v से ऊपर। निचली सीमा, जिस पर ATMOSCAN अपने आप बंद हो जाता है, यह Globaldefinitions.h फ़ाइल में #define है)
7. सिस्टम तापमान (bme280 से, सीधे बोर्ड पर लगाया गया)
8. सिस्टम ह्यूमिडिटी (bme280 से, सीधे बोर्ड पर लगा हुआ)

पीसीबी बहुत कॉम्पैक्ट है। मैं SMD उपकरणों, विशेष रूप से MAX8903A IC को कैसे मिला सकता हूँ?

सबसे पहले, मेरा सुझाव है कि आप अपने आप से पूछें कि क्या आप एसएमडी में जाना चाहते हैं या यदि यह एकबारगी है- यदि बाद वाला है, तो शायद किसी से यह आपके लिए करने के लिए कहें। यदि आप एसएमडी चुनौती लेना चाहते हैं, तो थोड़ा निवेश करें और उचित उपकरण (सोल्डर, फ्लक्स, आइसोप्रोपिलिक अल्कोहल छोटा लोहा, गर्म बंदूक, चिमटी, एक सस्ता यूएसबी कैमरा, एक पीसीबी धारक) प्राप्त करें। आजकल यह सस्ता सामान है। फिर एक YouTube वीडियो देखें - आधे मिलियन हैं - और एक पुराने पीसीबी के साथ कुछ समय बिताएं जिसे आप त्याग कर सकते हैं और कुछ घटकों को डी-सोल्डर / क्लीन / सोल्डर कर सकते हैं। आपको विश्वास नहीं होगा कि यह कितना शिक्षाप्रद है, यह जानने के लिए कि क्या उम्मीद करनी है, तापमान सही है आदि। अनुभव से बोलते हुए … मैंने एसएमडी को आईपॉड टच में डिस्प्ले कनेक्टर को बदलना शुरू कर दिया और मैंने पहले वाले को मार दिया!

वास्तव में एटमोस्कैन पीसीबी कॉम्पैक्ट है और आईसी आसान नहीं है। दोबारा, मैं अनुशंसा नहीं करता कि आप इसे अपने पहले एसएमडी सोल्डरिंग के रूप में करें। क्यूएफएन एक अनुकूल पैकेज नहीं है, भले ही मैंने अब तक एक नंबर मिलाया है। आपको कभी यकीन नहीं होता कि आपने इसे सही किया है …

एटमोस्कैन पर मैंने इसे पहले मिलाप किया, फिर इसके आस-पास के घटकों को ताकि मैं परीक्षण कर सकूं कि बोर्ड का चार्जिंग भाग काम कर रहा है, फिर मैंने बाकी सभी को पूरा किया। संलग्न चित्रों से आप घटकों के उन्मुखीकरण का अनुमान लगाने में सक्षम होना चाहिए। मैंने सार्वजनिक डोमेन घटक पुस्तकालयों का उपयोग किया और सिल्क्सस्क्रीन में अभिविन्यास बहुत स्पष्ट नहीं है।

मेरा तरीका: मैंने पहले लोहे के साथ पैड पर कुछ सोल्डर लगाया। फिर बहुत अधिक प्रवाह (एसएमडी विशिष्ट) और मैंने ध्यान से आईसी को चिमटी के साथ तैनात किया। फिर असमान ताप के कारण तनाव से बचने के लिए पूरी चीज़ को लगभग 200/220C (गलनांक से नीचे) तक गर्म करें। फिर मैंने तापमान को 290C या इसके आसपास और IC के आसपास बढ़ा दिया। यदि आप पास के पैड पर थोड़ा सा सोल्डर लगाते हैं तो आप देखेंगे कि तापमान पिघलने के बिंदु पर है, क्योंकि यह चमक जाएगा।

उसके बाद मैंने इसे आइसोप्रोपिलिक अल्कोहल से साफ किया और एक सस्ते यूएसबी कैम से ध्यान से इसका निरीक्षण किया। विशिष्ट मुद्दे संरेखण और मिलाप की मात्रा हैं, क्योंकि कुछ पिन कनेक्ट नहीं हो सकते हैं। कुछ मामलों में मुझे कुछ पिनों में कुछ और मिलाप जोड़ने के लिए एक छोटे टांका लगाने वाले लोहे के साथ वापस जाना पड़ा, क्योंकि इस आईसी के नीचे एक थर्मल पैड है जिसे भी मिलाप करने की आवश्यकता है। इससे मिलाप की मात्रा का अनुमान लगाना थोड़ा मुश्किल हो जाता है और ऐसा हो सकता है कि नीचे बहुत अधिक मिलाप इसे बढ़ा सकता है ताकि पिन पीसीबी को न छूएं।

ऐसा कहने के बाद, मैं आपको डराना नहीं चाहता। मैंने 3 बोर्ड पूरे किए और मैंने इन IC को कभी नहीं मारा … एक बार मुझे इसे हटाना भी पड़ा, इसे साफ करना और फिर से शुरू करना था लेकिन अंत में यह काम कर गया। फिर से, सुपर आसान नहीं बल्कि करने योग्य।

आपने घटक कहां से खरीदे?

ज्यादातर eBay और Aliexpress पर। हालांकि, ब्रांडेड वाले असली हैं (सीड, पोलोलू, स्पार्कफुन)।

कुछ संकेतक लिंक अनुसरण करते हैं। नोट: चारों ओर देखें, आपको और भी सस्ते सौदे मिल सकते हैं…

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पहली प्रोग्रामिंगएटमोस्कैन बोर्ड में एक प्रोग्रामिंग सर्किटरी शामिल है जो NodeMCU के अनुरूप है। सीरियल कनेक्शन आमतौर पर पहली प्रोग्रामिंग के लिए उपयोग किया जाता है। उसके बाद, वाईफाई के माध्यम से ओटीए प्रोग्रामिंग पसंदीदा विकल्प है, क्योंकि यह पूरी तरह से इकट्ठे यूनिट के साथ किया जा सकता है। यह मत भूलो कि सीरियल पोर्ट आमतौर पर कण सेंसर द्वारा उपयोग किया जाता है!

सीरियल के साथ बोर्ड को प्रोग्राम करने के लिए, एक यूएसबी-सीरियल एडेप्टर (जैसे FTDI232 या इसी तरह) को योजनाबद्ध में पिनआउट के बाद J7 कनेक्टर (रीसेट बटन के बगल में) से जोड़ा जाना चाहिए। प्रोग्राम को बिना सेंसर के अपलोड किया जा सकता है, सिवाय इसके कि गीजर सेंसर की इंटरप्ट लाइन को GND से जोड़ा जाना चाहिए, अन्यथा बोर्ड बूट नहीं होगा (ऐसा करने के लिए, RAD कनेक्टर में पिन 1 और 3 को कनेक्ट करें)। मुख्य स्केच का उपयोग किए बिना बोर्ड का परीक्षण करने का सबसे आसान तरीका - इसलिए सेंसर की जटिलता के बिना - सीरियल केबल के माध्यम से इस सरल प्रोग्राम को अपलोड करना है। यह एक वाईफाई एक्सेस प्वाइंट बनाता है जो मुख्य प्रोग्राम के साथ आगे फ्लैश करने की अनुमति देता है।

महत्वपूर्ण: निर्देश के अनुसार 4M / 2M SPIFFS कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करना न भूलें, अन्यथा मुख्य कार्यक्रम फिट नहीं होगा। बोर्ड को उस कॉन्फ़िगरेशन के साथ सीरियल प्रोग्रामिंग के माध्यम से प्रारंभ किया जाना चाहिए, अन्यथा आपको बाद में ओटीए के साथ समस्या हो सकती है।

दुर्भाग्य से कुछ सेंसर आरंभीकरण अवरुद्ध हो रहा है यदि सेंसर मौजूद नहीं हैं (लाइब्रेरी के प्रदाता पर निर्भर करता है)। एक उदाहरण मल्टीगैस सेंसर लाइब्रेरी है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि एटमोस्कैन पूर्ण फर्मवेयर के साथ ठीक से बूट हो, आप संबंधित प्रक्रिया को अक्षम कर सकते हैं, संबंधित प्रश्नोत्तर बिंदु देखें। परीक्षण के लिए सभी सेंसर को अक्षम करने का एक आसान तरीका है, GlobalDefinitions.h फ़ाइल में #define ENABLE_SENSORS लाइन पर टिप्पणी करना।

जब बोर्ड पहली बार मुख्य स्केच को बूट करता है, तो उसे यह पहचानना चाहिए कि यह कॉन्फ़िगर नहीं है और एक वाईफाई हॉटस्पॉट खोलना चाहिए, जिससे आप इसे कनेक्ट और सेट कर सकते हैं। सेटिंग्स के बीच, एक syslog सर्वर है जो डिबगिंग में बहुत मदद करता है। आप GlobalDefinitions.h फ़ाइल में #define DEBUG_SYSLOG को बिना टिप्पणी किए लॉगिंग स्तर बढ़ा सकते हैं।कृपया ध्यान दें कि उसी फ़ाइल में एक #define DEBUG_SERIAL भी है जिसका उपयोग प्रारंभिक डिबगिंग के दौरान किया गया था। यदि असम्बद्ध है तो यह _some_ अवशिष्ट लॉगिंग को आउटपुट करता है, लेकिन न्यूनतम। एक टूडू आइटम हमेशा लॉगिंग को एक समान और चयन योग्य बनाने के लिए था लेकिन मेरे पास इसे साफ करने का समय नहीं था।

क्या आपने अपने द्वारा उपयोग किए गए पुस्तकालयों को संशोधित किया है, क्या किसी कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता है? (डाउनलोड और संकलन के विपरीत)

अच्छा सवाल, मैं उस बिंदु का उल्लेख करना भूल गया। वास्तव में कुछ मॉड/कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता है:

• लाइब्रेरी https://github.com/Seeed-Studio/Mutichannel_Gas_Sensor - सीरियल डिबग स्टेटमेंट। टिप्पणी करने की आवश्यकता है, क्योंकि सेंसर के लिए सीरियल पोर्ट का उपयोग किया जाता है!
• लाइब्रेरी https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI - एक कॉन्फ़िग फ़ाइल की आवश्यकता होती है जहाँ पिन असाइनमेंट और SPI आवृत्ति निर्दिष्ट हो
• लाइब्रेरी https://github.com/lucadentella/ArduinoLib_MAX1704… - टिप्पणियों और पुल अनुरोधों को देखते हुए मैंने देखा कि एक बग फिक्स है जिसे कभी मर्ज नहीं किया गया था

जहां तक मुझे याद है, यही होना चाहिए। कोई दिक्कत हो तो बताएं।

नोट: कृपया नवीनतम स्रोत कोड में टिप्पणियों का संदर्भ लें - इसमें सभी आवश्यक पुस्तकालयों के लिंक हैं और इसे अद्यतित रखा गया है

वीडियो/तस्वीरों में कुछ सेंसर लाल और कुछ हरे रंग का क्यों पढ़ रहे हैं?

रंग प्रवृत्ति को इंगित करता है। यह सफेद रंग से शुरू होता है और अगर ऊपर जा रहा है तो लाल है, अगर नीचे जा रहा है तो हरा है।

आप समय के साथ सेंसर के बहाव को कैसे संभालते हैं? ये सेंसर कितने अच्छे हैं? मैं इन सेंसर के साथ क्या देख सकता हूँ?

ईमानदारी से यह एक वैज्ञानिक माप किट नहीं है। कैलिब्रेट करने के लिए मुझे ऐसे उपकरणों की आवश्यकता होगी जो मेरे पास उपलब्ध नहीं हैं। यह वास्तव में एक पालतू परियोजना है। मैंने कई सेंसर की कोशिश की। कण, CO2, तापमान, आर्द्रता, दबाव, गीजर मेरी राय में अच्छे हैं। NO2 पर मेरे पास अंशांकन और समग्र डिजाइन पर आरक्षण है, लेकिन बहुत कुछ उपलब्ध नहीं है। कुल मिलाकर, वे मुख्यधारा के सेंसर हैं।

हालांकि, संयोजन उन चीजों को दिखाने के लिए काफी अच्छा है जिनकी आप अपेक्षा नहीं करेंगे।

लिविंग रूम में एटमोस्कैन और एक कमरे से दूर किचन के साथ, यह कणों की विशाल चोटियों का पता लगाता है जब उदा। तलने का सामान। खिड़कियों के बंद होने पर भी सुबह के ट्रैफिक से NO2 महसूस होता है।

क्या गीजर काउंटर वास्तव में आवश्यक था? क्या यह कुछ उपयोगी दिखाता है?

सौभाग्य से हमारे पास परमाणु घटनाएं नहीं हुई हैं और युद्ध अभी तक नहीं आ रहा है … फिर भी, परमाणु संयंत्र बहुत दूर नहीं हैं और सरकार बच्चों को घटनाओं के मामले में दराज में रखने के लिए आयोडीन की गोलियां वितरित करती है … इसलिए मुझे संदेह हुआ। अब तक मेरा कहना है कि रीडिंग बिल्कुल अपेक्षित पृष्ठभूमि विकिरण (0.12 यूएसवी/एच) के अनुरूप हैं

डिवाइस की कुल लागत क्या है?

मेरे पास पहले से ही घर पर कई घटक थे और ऊपर दिए गए लिंक आपको एक विचार देते हैं। ईमानदारी से, यदि आप एक तैयार नेटएटमो या इसी तरह का खरीदते हैं तो आप पैसे बचाते हैं। आप बड़े पैमाने पर काम करने वाली चीनी कंपनी को नहीं हरा सकते! हालांकि, अगर आप शायद अपने बच्चों के साथ मिलकर बनाना पसंद करते हैं, तो यह इसके लायक है। अच्छी बात यह है कि मैंने आपके लिए पहले ही कई सेंसरों का परीक्षण (और त्याग) कर दिया है…।

पीसीबी के बारे में कैसे? क्या आप मुझे एक बेच सकते हैं?

मेरे पास मूल रूप से उनमें से 10 डर्टीपीसीबीएस डॉट कॉम द्वारा बनाए गए थे और मेरी फाइलों ने ठीक काम किया। अच्छी गुणवत्ता और काफी सस्ता, 10 पीसीबी के लिए 25USD / 20Euro। मैंने दो का उपयोग किया और मुझे शेष लागत (स्थान और शिपिंग वरीयताओं के आधार पर 2 यूरो + शिपमेंट) के लिए शेष लोगों को भेजने में खुशी हो रही है। मुझे डर है कि मुझे निजी संदेश भेजने वाले पहले लोगों को चुनना होगा।

क्या आप एक किट या किकस्टार्टर अभियान बना सकते हैं?

चापलूसी, लेकिन ईमानदारी से मैंने कभी नहीं सोचा था कि यह काफी नवीन था … और इसके अलावा, कोई समय नहीं !!

हालांकि, अगर कोई इस विचार को उठाता है, तो दूसरी पुनरावृत्ति की आवश्यकता होगी। डिज़ाइन में कुछ नुकीले किनारे हैं जो सही करने लायक होंगे, लेकिन फिर से मेरे पास V2 के लिए पर्याप्त समय नहीं था।

हार्डवेयर पर: क्या मैं क्षमताओं का विस्तार करने/बिजली की खपत को कम करने के लिए सेंसर, स्क्रीन आदि को जोड़/हटा सकता हूं?

डिस्प्ले MISO का उपयोग किए बिना जुड़ा हुआ है इसलिए CPU कभी भी डिस्प्ले से नहीं पढ़ता है। इसलिए आप डिस्प्ले चींटी को कनेक्ट नहीं कर सके, यह ठीक काम करेगा। ऐसा कहने के बाद, अंतिम संकेत का पता चलने के बाद प्रदर्शन केवल कुछ समय के लिए चालू होता है, इसलिए यह वास्तव में बिजली की खपत को प्रभावित नहीं कर रहा है।

इसके बजाय सेंसर बिजली के भूखे हैं और पूरी चीज आसानी से 400/500mA का उपयोग करती है। पंखे को न भूलें और यह भी कि कण संवेदक में एक अंतर्निर्मित पंखा भी होता है। GPIO पोन्स की कमी के कारण ESP भी स्लीप मोड में नहीं जाता है। हालाँकि, इससे शायद 20mA की बचत होती …

सॉफ्टवेयर मॉड्यूलर है और आप प्रक्रियाओं और स्क्रीन को आसानी से जोड़/हटा सकते हैं ताकि आप सेंसर जोड़ सकें या यदि आप चाहें तो कुछ को हटाकर इसे बिजली पर हल्का कर सकते हैं। केवल सीमा GPIO पिन की संख्या है। हालाँकि, सेंसर को आसानी से जोड़ा जा सकता है यदि I2C, या वैकल्पिक रूप से I2C विस्तारक का उपयोग GPIO को जोड़ने के लिए किया जा सकता है …

एक सेंसर को अक्षम करने के लिए, उदाहरण के लिए आंशिक निर्माण का परीक्षण करने के लिए, मेरी राय में सबसे अच्छा तरीका संबंधित प्रक्रिया शुरू नहीं करना होगा। यह मुख्य.ino फ़ाइल में शून्य startProcesses() फ़ंक्शन में संबंधित सक्षम () कॉल पर टिप्पणी करके पूरा किया जा सकता है। जब तक आप सिस्टम को संरचनात्मक रूप से संशोधित नहीं करना चाहते, मैं प्रक्रियाओं को पूरी तरह से नहीं हटाऊंगा क्योंकि स्क्रीन और एमक्यूटीटी प्रक्रियाएं उन्हें मतदान करेंगी। इस तरह उन्हें बस शून्य वापस करना चाहिए। कृपया ध्यान दें कि गीजर बोर्ड के लिए इंटरप्ट इनपुट अप्रयुक्त होने पर नीचे खींच लिया जाएगा, अन्यथा बोर्ड बूट नहीं होगा।

यदि आपके पास V2.0 के लिए समय होता तो आप क्या सुधार करते?

किसी विशेष क्रम में नहीं..

• पीसीबी ESP8266 एंटीना के पीछे तांबे से बच सकता है। मैं इसे पूरी तरह से भूल गया और यह विकिरण आरेख को गैर-आइसोट्रोपिक बनाता है
• मेरी राय में चार्जर इतनी बड़ी बैटरी के लिए छोटा है / चार्जर के लिए बैटरी बहुत बड़ी है। अन्य आईसी हैं और मैं एक और कोशिश करूंगा।
• बेहतर बैटरी गेज हैं।
• मैं एक ओजोन सेंसर जोड़ूंगा
• मैं मुख्य इकाई से अधिक GPIO और ब्लूटूथ सेंसर के लिए ESP32 का उपयोग करूंगा।
• अगर मेरे पास ESP32 के साथ या I2C विस्तारक के साथ अधिक GPIO होते तो मैं एक का उपयोग पंखे को नियंत्रित करने के लिए और दूसरे को सॉफ्टवेयर से यूनिट को बंद करने के लिए करता। अब जब कम बैटरी होती है, तो केवल एक ही चीज यह कम बैटरी स्क्रीन प्रदर्शित करने के लिए कर सकती है। यह वास्तव में डिजाइन की सबसे बड़ी खामी है, क्योंकि कम बैटरी की स्थिति को इनायत से नियंत्रित नहीं किया जाता है।

सॉफ्टवेयर पर

मुझे हार्डवेयर से अधिक समय लगा … मुझे लगता है कि इसमें कई अच्छी अवधारणाएं हैं, अफसोस पूरी तरह से लागू नहीं किया गया है। विशेष रूप से, मेरा मानना है कि इसे साफ किया जाना चाहिए, संभावित रूप से विस्तारित किया जाना चाहिए और ईएसपी 8266 अनुप्रयोगों के लिए एक सामान्य ढांचा आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। समय नहीं है। कोई चुनौती उठा रहा है?

क्या आप ध्वनि नियंत्रण जोड़ सकते हैं?

साध्य होना चाहिए। एलेक्सा के साथ ईएसपी8266 को नियंत्रित करने के लिए कई तैयार पुस्तकालय हैं और मुझे नहीं लगता कि एकीकरण एक समस्या क्यों होनी चाहिए। दिलचस्प सवाल यह है कि आप इसके साथ क्या करना चाहते हैं, कार्यक्षमता के अनुसार। मेरे पास Amazon Echo नहीं है इसलिए मैंने कभी कोशिश नहीं की।

आपने लेजर कट कैसे बनाए?

रेखाचित्र स्केचअप के साथ बनाए गए हैं। कार्यक्रम अच्छा है लेकिन गंभीरता से निर्यात क्षमताओं की कमी है। हालाँकि, 30 दिनों का परीक्षण संस्करण मदद करता है क्योंकि इसमें अतिरिक्त कार्यक्षमता है। मैंने फिर इसे अंतिम प्रसंस्करण के लिए इंकस्केप में आयात किया।

क्या आप MOSFETs के माध्यम से बिजली बचाने के लिए सेंसर चालू/बंद कर सकते हैं?

सिद्धांत रूप में अच्छा विचार है, लेकिन इनमें से अधिकतर सेंसर को हर समय संचालित करने की आवश्यकता होती है क्योंकि उनके पास गर्म होने का समय होता है। इसके अलावा… मैं ESP8266 में GPIO से बाहर चला गया। मुझे GPIO10 का भी उपयोग करना पड़ा जो आधिकारिक तौर पर कार्यात्मक नहीं है, लेकिन ESP12E पर ठीक काम करता है।

मुझे किस कौशल की आवश्यकता होगी?

इसे खरोंच से बनाने के लिए आपको कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन पृष्ठभूमि की आवश्यकता होगी। वास्तव में बहुत कुछ नहीं, आजकल इंटरनेट के साथ आपको मेरे शुरुआती दिनों की तरह डेटाशीट को लाइन से लाइन पढ़ने की ज़रूरत नहीं है … यदि आप मेरे प्रयोग के परिणाम का उपयोग करते हैं, तो आपको कुछ एसएमडी सोल्डरिंग कौशल, यांत्रिक कौशल और कुछ धैर्य की आवश्यकता होती है।

क्या यह आपका पहला प्रोजेक्ट है?

यह मेरी पहली शिक्षाप्रद है, लेकिन मेरी पहली परियोजना नहीं है। मैंने अतीत में बहुत कुछ किया है लेकिन आजकल मेरे पास ज्यादा समय नहीं है। जब मैं अपने बच्चों को कुछ उपयोगी सिखाने की कोशिश कर रहा हूँ तो मैंने अपने जंग लगे हुनर को फिर से जीवित कर दिया..! मैंने कुछ और परियोजनाएँ बनाईं जिन्हें मैं एक दिन प्रकाशित कर सकता हूँ।