Przenośno-stacjonarny czujnik jakości powietrza

SOYER · Styczeń 25, 2019

Cześć.

Dzisiaj chciałbym opisać mój moduł sprawdzania jakości powietrza. Czujnik postanowiłem zbudować z czystej ciekawości, jakim to powietrzem oddychamy w zimie. Wyniki niestety są zatrważające.

Ale po kolei. Zastosowałem u w tym urządzeniu następujące elementy:

czujnik PMS5003,
nodeMCU wraz z podstawką,
wyświetlacz LCD 16x2 ,
przetwornicę zasilającą,
moduł przekaźników;
czujnik DHT11,
gniazdo USB,
gniazdo zasilania,
wentylator,
serwomechanizmy,
moduł RTC,
i kilka drobiazgów, rurek, przewodów....

Czujnik został zbudowany jako osobne urządzenie ale połączone z moim "systemem" automatyki domowej. Urządzenie aktualnie jest zamontowane na półeczce na ścianie, przez którą są przeprowadzone przewody powietrzne dolotowy z zewnątrz i wylotowy. Takie rozwiązanie jest spowodowane tym, że zastosowany czujnik, zresztą podobnie jak wszystkie tego typu, przekłamuje wyniki w warunkach wysokiej wilgotności powietrza. Zamysł był więc taki, by obudowa z czujnikiem znajdowała się w ogrzewanym pomieszczeniu, a powietrze potrzebne do pomiaru urządzenie pobierało sobie samo z zewnątrz, po czym po samoistnym nagrzaniu w komorze czujnika, został wykonany pomiar i następnie wymiana powietrza w komorze pomiarowej urządzenia.

Jak to wygląda w praktyce. Obudowa jest podzielona na dwie komory, w przedniej znajduje się cała elektronika, zasilanie, wyświetlacz, ta część jest wentylowana pprzez otwory w obudowie. Zaś w tylnej szczelnie odgrodzonej komorze znajduje się czujnik PMS i moduł przekaźnika. Do tej tylnej komory, doprowadzone są ww. przewody powietrzne, a w kanale dolotowym zamontowany jest wentylator. Dodatkowo za ścianą na tych kanałach zamontowane są zawory odcinające przepływ powietrza sterowane serwomechanizmami. Zawory te mają na celu uniemożliwienie samoczynnej cyrkulacji powietrza w kanałach, w czasie np. silnych wiatrów, a tym samym również wychładzania i komory czujnika i pomieszczenia w którym zamontowany jest wylot powietrza.

Zasada działania. Cały proces zaczyna się od wykonaniu pomiaru przez czujnik DHT11, jeśli wilgotność powietrza jest niższa niż zadana(np.75%), zostaje wybudzony czujnik, pracuje przez 30 sekund, a następnie jest wykonywany pomiar. Po wykonaniu pomiaru czujnik jest usypiany, a do modułu zaworów odcinających zostaje podane napięcie. W następnym kroku serwomechanizmy otwierają dolot, wylot i zostaje włączony wentylator na minutę, by wymienić powietrze w komorze. Po minucie wyłączamy wentylator, zamykamy kanały i odcinamy zasialnie serw. Wszystkie te czynności są anonsowane na wyswietlaczu. Po całym tym etapie, wyświetlacz przechodzi w tryb standardowej pracy, t.j. naprzemiennego wyświetlania parametrów ostatniego odczytu i godziny oraz daty. W tym czasie co dwie minuty czujnik DHT11 dokonuje pomiarów. Jednakże dopiero po 10 minutach od uśpienia czujnika instrukcja warunkowa sprawdza czy wilgotność jest na odpowiednim poziomie i jeśli tak to wybudzamy czujnik i cały cykl zaczyna się od nowa.

W urządzeniu jest wgrany szkic dzięki któremu nodeMCU wysyła dane na serwer Blynka, dzięki czemu mogę mieć dostęp do tych danych 24h/allOverThe World 😉 Udało mi się też po raz pierwszy zawrzeć w tym szkicu funkcjonalność OTA, czyli mam możliwość wgrywania oprogamowania poprzez wi-fi. Wprawdzie w czasie wstępnych prac zamontowałem z boku urządzenia gniazdo USB służące właśnie programowaniu, to dzięki OTA stało sie ono zbędne(?). Pomimo tego, że cała obudowa jest zamontowana do wspomnianych kanałów powietrznych, sposób przyłączenia (na wtyk), powoduje, że czujnik ten stał się również przenośny i może służyć do badania jakości powietrza w różnych dziwnych miejscach, w pracy, w kotłowni....

Kilka zdjęć: