الطقس في المنزل أو مراقبة الميزانية لثاني أكسيد الكربون ، PM2.5 ، ودرجة الحرارة والرطوبة على ESP32 و Blynk

بناءً على طلب العاملين في هذا الموضوع ، قررت تقديم إرشادات عامة حول كيفية عمل مقياس ثاني أكسيد الكربون في الميزانية.



في هذا الاستعراض ، لن أصف التأثير "الضار" لثاني أكسيد الكربون ، فضلاً عن انخفاض الرطوبة ، على رفاهية الإنسان وصحته. أيضًا ، لن أثبت أنه لا يمكنك العيش بدون هذا الجهاز. تم بالفعل كتابة الكثير من المقالات حول هذا الموضوع ، بالإضافة إلى الخلافات في التعليقات. سأحاول أن أصف بإيجاز إنشاء الجهاز الأكثر ميزانية ، ولكن في نفس الوقت جهاز قياس ، وليس مقياس عرض.



أيضًا ، لتحقيق أقصى قدر من التكرار ، سأضع في المراجعة البرنامج الثابت لـ ESP32 ومشروع Blynk.



للإنشاء نحتاج إلى المكونات التالية:

• مستشعر Senseair S8 CO2 - $ 27.9
• متحكم ESP32 Wi-Fi (طراز 30 دبوس) - 3.2 دولار
• جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة والضغط BME280 - 1.85 دولار (اختياري)
• مستشعر تلوث الهواء PM2.5 PMSA003 - 14.9 دولار (اختياري)
• عشرات الأسلاك القصيرة لتوصيلها.

يتم توفير روابط لبائعين محددين ، على سبيل المثال ، اخترت حسب عدد الطلبات ، حيث أنني طلبت الشراء بنفسي على Taobao.



أثبتت جميع أجهزة الاستشعار نفسها جيدًا لفترة طويلة. لديهم دقة جيدة للغاية ، ونسبة سعر / جودة ممتازة ، ويقدمون الحد الأدنى من المشاكل أثناء الإعداد والتشغيل. يتم استخدام جهاز Senseair S8 نفسه في أفضل الأجهزة المنزلية AirVisual Pro بقيمة 300 دولار.



سأحجز على الفور أنه في هذه الحالة لن يكون هناك جهاز نهائي. بما أن الشهية تأتي مع الأكل ، وأردت أيضًا مراقبة نقاء الهواء. وصل مستشعر الجسيمات PM2.5 للتو ، وسأقوم بتصميم علبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد لهذا الاقتصاد بأكمله لاحقًا. بالإضافة إلى ذلك ، أريد أن أطلب أوشحة مطبوعة من الصينيين حتى لا أتعبث بالأسلاك. ولكن يمكن لأي شخص أن يقدم قضية وفقًا لتقديره ، الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أن الهواء يجب أن يمر جيدًا من خلال العلبة ، ويجب إبقاء مستشعر درجة الحرارة بعيدًا عن جميع المكونات الأخرى ، حيث إنها تسخن ويمكن أن تبالغ في درجة الحرارة.

كيف وصلت إلى هذا

أجهزة DIY على هذه المستشعرات على عربة الإنترنت وعربة صغيرة. ولكن لسبب ما ، يركز معظم الناس على إنشاء حلول مستقلة ، إذا جاز التعبير. أولئك. مربع به أجهزة استشعار وشاشة تُعرض عليها القراءات. لكنني لست مسرورًا بشاشات من نوكيا وأي 1604 رمزي وما شابه ذلك ، أود أن أرى رسومًا بيانية لتحليل التغييرات. أولاً ، ستكلف شاشة IPS الجيدة أكثر من جميع أجهزة الاستشعار مجتمعة ، وثانيًا ، قد تتطلب وحدة تحكم أكثر قوة ، وثالثًا ، ستتطلب العبث بواجهة عادية (رسم نفس الرسومات).



وبما أنني منخرط في تطوير الويب ، خطرت لي على الفور فكرة فصل "الذباب عن شرحات اللحم". أولئك. تقوم أجهزة الاستشعار بجمع البيانات وإرسالها إلى الخادم فقط. حسنًا ، من الخادم يمكننا الحصول على هذه البيانات بالشكل المطلوب وللجهاز المطلوب. في أبسط أشكالها ، يمكننا فقط إلقاء نظرة على القراءات ، ولكن في نفس الوقت ، يمكننا بسهولة ربط جهاز تنفيذي بهذه البيانات (على سبيل المثال ، تشغيل تهوية الإمداد أو فتح نافذة بمحرك سيرفو).

بلينك

قبل صنع دراجتك. قررت أن أنظر إلى الحلول الجاهزة الممكنة. بطبيعة الحال ، هناك خدمات متنوعة لجمع البيانات ، ومراقبة الأشخاص ، والتحدث عن الأشياء ، وما إلى ذلك. لكن بطريقة ما بدت مرهقة للغاية بالنسبة لحالتي. أنظمة مختلفة من "البيوت الذكية" ، القادرة على العمل مع أجهزة الاستشعار ، هي أيضا من مدفع إلى العصافير.



جذبت Blynk أولاً وقبل كل شيء تصميمها وتوثيقها الجيد مع الأمثلة. لقد مرت بضع دقائق من أجل التعرف ، والآن يعرض الهاتف درجة الحرارة والرطوبة برسوم بيانية جميلة. في النهاية ، تقرر التوقف عند ذلك. علاوة على ذلك ، بالنسبة إلى Blynk ، إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك إعداد خادم محلي.



هكذا يبدو البث لمدة 10 دقائق ، في وضع النافذة المائلة (حوالي الساعة 0) ، ثم يرتفع ثاني أكسيد الكربون بسرعة كبيرة ، على الرغم من حقيقة أنني الآن وحدي في الشقة.







يبدو أن كل شيء على ما يرام ، وسرعان ما انخفض ثاني أكسيد الكربون إلى 410 جزء في المليون ، لكن الرسم البياني PM2.5 زاد 2.5 مرة وانخفضت درجة الحرارة بمقدار درجتين.

الأسعار

إذا كنت تخطط لاستخدام خوادم Blynk. هذا العرض لجميع الرسوم البيانية التي لدي ليس مجانيًا تمامًا. في Blynk ، تكلف كل عنصر واجهة مستخدم في التطبيق قدرًا معينًا من طاقة البطارية.







في حالتي ، يتم استخدام الأدوات التالية:

• 5 × 400 القيمة المصنفة
• 1 × 300 مقياس
• 3 × 900 سوبر تشارت

إجمالي 5000 طاقة. يتم منح 2000 مجانا.يمكنك شراء القطعة المفقودة. يتم شراء الطاقة مرة واحدة ، ويمكن استخدامها إلى أجل غير مسمى ، وإذا قمت بحذف بعض عناصر واجهة المستخدم ، فستعود الطاقة بالكامل. ويمكن إعادة استخدامها.



يمكنك أيضًا تثبيت خادم Blynk الخاص بك. أو هناك خوادم Blynk بديلة بلا حدود تقريبًا.



حسنًا ، وخيار آخر ، استبدال القيمة المصنفة بعرض القيمة ، يمكنك حفظ 1000 ، بالإضافة إلى إزالة رسم بياني أو رسمين بيانيين. يمكن أن يعرض مخطط واحد 4 مؤشرات.

حول أجهزة الاستشعار

تأتي مستشعرات SenseAir S8 بعدة تعديلات مختلفة جدًا. لأغراضنا ، يعد التعديل 004-0-0053 مثاليًا ، وقد استخدمته لنفسي. يرجى ملاحظة أن مستشعرات S8 متوفرة للاستخدام الصناعي ، فهي تبدو متشابهة ، ولكن بالنسبة للنطاقات الأكبر بشكل ملحوظ ، على سبيل المثال ، يقيس الطراز 004-0-0024 من 400 إلى 32000 جزء في المليون (ولكن في نفس الوقت تبلغ الدقة ± 1000 جزء في المليون ، نموذج 0053 بدقة ± 40 ppm) ، في المنزل 400-800 جزء في المليون أمر جيد ، وأكثر من 2000 جزء في المليون ستشعر بالفعل بالسوء الشديد.



أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أن مستشعرات درجة الحرارة BME280 على شكل وحدات جاهزة متوفرة لـ 3.3 V و 5 V. في حالتنا ، من الضروري 3.3 V.



تتوفر أيضًا مستشعرات الغبار PM 2.5 في عدة إصدارات: PMSA003-A (مدخل ومخرج الهواء من جانب واحد) و PMSA003-C (مدخل ومخرج من الجانبين المتقابلين). هنا ، من حيث المبدأ ، بدون فرق كبير ، يعتمد الأمر على مدى ملاءمته في الحالة. هناك أيضًا أجيال أقدم من هذا المستشعر PMS7003 ، PMS5003 (بدون أحرف إضافية). سيعملون أيضًا ويجب أن يعملوا مع البرامج الثابتة دون تغيير ، لكنها أكبر. بالنسبة لمستشعر PMSA003 ، يُنصح بشراء محول ، نظرًا لوجود لوحة اتصال بخطوة 1 مم ، ومن الصعب إلى حد ما اللحام بالأسلاك.



بالنسبة لوحدة ESP32 نفسها ، فهذه هي أرخص لوحة تعتمد على ESP32. يجب أن تعمل البرامج الثابتة على تعديلات أخرى أيضًا ، إذا كانت الدبابيس المقابلة مجانية هناك.

الإتصال

يبدو مخطط الاتصال هكذا.

في البداية أردت تحميله كرسومات تخطيطية لـ Arduino IDE. ولكن بعد ذلك سأخبرك بكيفية استخدام Arduino بالذات. لذلك ، لزيادة مستوى التوفر ، قررت إنشاء برنامج ثابت جاهز وإضافة مدير WiFi.



في التمهيد الأول ، أو عندما يفشل الاتصال بالشبكة ، يتحول الجهاز إلى وضع نقطة الوصول وينشئ شبكة مثل esp32_eae234 (حيث يوجد بعد esp32 جزء من الرقم التسلسلي للرقاقة ، أي سيكون مختلفًا).



تفتح قائمة الشبكات على هاتفك الذكي وتتصل بهذه الشبكة. بعد ذلك ، سيقول الهاتف أنك بحاجة إلى فتح متصفح للاتصال (تمامًا كما هو الحال في العديد من شبكات WiFi من المتاجر والمقاهي وما إلى ذلك). تفتح صفحة في المتصفح حيث يمكنك تحديد الصفحة التي تريدها من قائمة الشبكات المتاحة ، وإدخال كلمة المرور الخاصة بها ، وكذلك إدخال الرمز المميز لـ Blynk.



يمكن استنساخ مشروع لـ Blynk ببساطة عن طريق مسح رمز الاستجابة السريعة ضوئيًا. وفي المستقبل ، يمكنك إما استخدامه جاهزًا ، أو تغييره بنفسك.



سيتم نشر نفس البرنامج الثابت مع تعليمات التثبيت ورموز المصدر لاحقًا. أود الحصول على تعليقات حول الوظائف الضرورية ، حسنًا ، وعدد قليل من المتطوعين "للتجارب" حتى تتمكن من إجراء اختبار تجريبي مغلق ، قبل طرحه في المجال العام. إذا كان ذلك مطلوبًا ، يمكنني تنظيم موقع ويب بحيث يمكن نشر التحديثات.

مواد ذات صلة

esp32 - دراسة ومقارنة أجهزة استشعار الغبار على طول الطريق

أربعة مجسات لثاني أكسيد الكربون في جهاز واحد: فحص القراءات.

مقارنة بين مستشعرات ثاني أكسيد الكربون

كيف رميت 150 ألفًا تقريبًا بالرياح أو تاريخ تركيب تهوية الهواء النقي في شقة

وهنا يمكنك رؤية دواخل عدادات جودة الهواء المختلفة

ملاحظة

بالمناسبة ، اتضح سبب زيادة PM 2.5 كثيرًا أثناء البث ، واتضح أن شيئًا ما يحترق مرة أخرى بالقرب من كييف. و الآن وقد دخلت كييف أكبر 10 مدن في العالم مع أقذر الهواء . وشعرت برائحة الاحتراق بعد فترة طويلة من ظهور جهاز الاستشعار. لذلك من المفيد أيضًا الإشارة إلى أن الوقت الحالي ليس وقت البث.



156 هي القراءة في الببغاوات المحلية ، وفي PM 2.5 هي 64 ميكروغرام / متر مكعب.