Монитор качества воздуха в помещении
- Цена: запчастей около 7000р
В развитии и продолжении прошедшей темы датчика СО2, я усовершенствовал прибор и предлагаю вашему вниманию новую версию, сейчас уже комплексного мониторинга качества воздуха. В прибор было добавлено еще 2 датчика. Датчик пыли PMS5003 и датчик формальдегида ZE08-CH20.
Так же прибор обзавелся часами DS3231 и обучился подавать звуки MP3-TF-16P. Были выброшены влажности и датчик температуры.
От них было мало толку. По причине того, что начинка нагревается показания этих датчиков очень сильно отличались от действительности.База прибора как и прежде контроллер ESP8266 dev kit 1 и датчик СО2 MH-Z19. Так же как в первой версии прибора датчик подключен по ШИМ.
Для подключения остальных датчиков, экрана(все это висит на одних контактах) и модуля издающего звуки был использован аналоговый коммутатор 74HC4052. Контроллер последовательно подключается к пыли и датчику формальдегида. Затем переключается на экран и выводит данные.
В случае если наступает необходимость подать звуки, контроллер переключает коммутатор на звуковой модуль.Датчики пыли, формальдегида и звуковой модуль общаются с контроллером при помощи UART. В момент опроса датчиков, либо воспроизведения звуков, UART контроллера переключается на другие контакты и сейчас нереально общение по USB с компьютером.В данной модели я применял громадной 2,8” экран, разрешением 240×320 точек. С интерфейсом ISP на базе контроллера ILI9341.
Никакого управления, не считая кнопки включения на приборе нет. Легко включаешь в розетку( в приборе встроен блок питания на 5v) и возможно следить за показаниями.На экран выводится следующая информация: В верхнем левом углу часы с месяцем и датой. С право от часов выводится показания датчика формальдегида в µg/m?. Следующий последовательность, это показания датчика пыли.
Тут 3 значения.
Первое пыль диаметром меньше 1мкм, дальше частицы меньще 2,5 мкм и справа частицы до 10 мкм. Значения выводятся в µg/m?. Под показаниями датчика пыли выведена строки небольших цифр.
Это для очень любознательных, тут перечислены значения счетчика частиц пыли различных фракций. Эти даны — количество частиц на 1л воздуха.Ниже график измерений содержания в атмосфере углекислого газа СО2, примерно за последние полчаса.
В самом низу текущее значение концентрации СО2 в ppm. Справа светофорчик, сигнализирующий о опасности, либо безопасности данной концентрации СО2. Зеленый сигнал говорит о том что концентрация меньше 900 ppm и хорошем качестве воздуха, желтый о концентрации и душной обстановке от 900 до 1500 ppm.
Красный сигнал показывает что концентрация углекислого газа выше 1500ppm и это страшно для здоровья и не хорошо отражается на самочувствии.
В то время, когда уровень концентрации СО2 достигает 900ppm из прибора раздается чихание. В случае если уровень поднимается выше 1500ppm прибор «кашляет».На лицевой стороне прибора имеется наклейка, на которой расписаны какие конкретно параметры прибора что обозначают и каковы обычные, высоки и страшные концентрации газов и пыли. Датчики:Датчик СО2 MH-Z19 — Недиспергирую- инфракрасный датчик (либо датчик NDIR) представляет собой несложный спектроскопического датчик применяемый в качестве детектора углекислого газа.
Предел измерений до 5000ppm нижний предел около 400ppm(естественный уровень СО2 в воздухе). Паспортная точность 50ppm. Время отклика около 30 секунд.
При подаче питания первую 60 секунд полторы выдает большие, либо минимальные показания, позже включается и выдает настоящие эти. Информация с датчика получается по ШИМ. В момент считывания контроллер измеряет скважность сигнала на выхоже датчика и по формуле преобразует его в уровень СО2.Датчик пыли PMS5003. NDIR датчик пыли измеряющий концентрацию пыли с разбиением раздельно на 3 фракции 1, 2.5 и 10 микрон.
Так же имеет счетчик частиц пыли поделённый на 6 фракций. Точность заявлена 10%.
Датчик употребляется в активном режиме. Это значит что он сам машинально через установленные промежутки времени отправляет данные в UART. В то время, когда нужно получить данные с датчика, контроллер подключается к нему по средствам коммутатора и ожидает очередной посылки данных.
Датчик формальдегида ZE08-CH2O Электрохимический датчик термостабилизированный.
Данный датчик так же употребляется в активном режиме. Он самостоятельно, каждую секунду отправляет данные в UART и в то время, когда контроллер переключает на него коммутатор, происходит считывание данных.Для извлечения разных звуковой сигнализации и звуков о состоянии воздуха употребляется миниатюрный mp3 плеер управляемый по UART — MP3-TF-16P. Эта плата имеет на борту считыватель микро SD карты, на которую записываются звуковые файлы в mp3 формате.
Кроме этого имеется усилитель мощности и возможно подключен динамик на 8ом. воспроизведение и Выбор файлов записанных на sd карточку управляется по UART с контроллера устройства. В программу встроена защита от оповещения ночью. По окончании 22:00 и до 8:00 звуковой сигнал не подается.Для вывода на экран времени и даты употребляется модуль часов DS3231, что трудится по протоколу I2C.
Заявленная точность 2 60 секунд в год.Для переключения главного контроллера ESP8266 между датчиками, звуковым модулем и экраном употребляется аналоговый коммутатор 74HC4052. Это сдвоенный коммутатор на 4 линии. ESP8266 применяет для UART выводы D9, D10 но мы не можем применять эти выводы, поскольку они подключены к встроенному на плату контроллера адаптеру USB.
К счастью имеется возможность переключать выходы UART на другие контакты D7, D8. Но эти же контакты применяет шина ISP по которой контроллер подключен к дисплею. Для того, что бы разобраться с этим зоопарком и употребляется коммутатор.
Он имеет 2 входа и по 4 выхода.
Одновременно любой вход возможно подключен к одному из 4 выходов. К каждому выходу подключен датчик, либо дисплей, либо звуковой модуль. По управляющим пинам контроллер выбирает к какому устройству необходимо подключиться сейчас.
При выводе на экран контроллер подключается к дисплею, при считывании данных к датчику, а при воспроизведении звуков к mp3 плееру.Так же в приборе употребляется вентилятор, что продувает закрытый корпус воздухом, что бы датчики адекватно реагировали на трансформации воздуха около прибора. Скоростью вентилятора руководит контроллер, поскольку в случае если ее не снижать вентилятор через чур очень сильно гудит.Неспециализированный цикл вывода и опроса датчиков на экран информации образовывает 5 секунд.Монтажная плата Электрическая схема Все нужное для firmware контроллерапрошивка скрипты luaПрограмма для firmware ESP8266 github.com/nodemcu/nodemcu-flasherESPlorer для загрузки скриптов на esp8266 esp8266.ru/esplorer/#downloadUSB драйвер для Windows www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx Со звуками на карточке не отлично оказалось, я записывал различные звуки для файлов и тестирования набралось 6 штук из которых употребляются лишь 3. Вот эти Я ничего в скриптах править не буду.
Нужно либо залить еще 3 файла с именами 001.mp3 002.mp3 и 003.mp3? либо исправить в скрипте start.lua значение переменной MUSL на номера соответствующих файлов mp3 каковые будут звучать как заставка, переход желтой границы и переход красной границы СО2.Наклейка на мордеРаспечатывается на струйном принтере на фотобумаге. И подгоняется по месту. Внутренности Пишите задавайте вопросы, чем могу помогу.Для крутых перцевДанный прибор имел возможность бы занять хорошее место на столе важного начальника компании.
Во первых это эксклюзив, не имеющий аналогов. Тем более солидно это будет смотреться с логотипом Вашей компании. И как эксклюзивный презент бизнес партнеру он очень неплохПо бессчётным просьбам ссылки на запчасти каковые я использовалZE08-CH2OESP8266 Плата DS3231 AT24C32 Дисплей Блок питания вентилятор Звуковой модуль коммутатор динамик MH-Z19 Датчик пылиКорпус Для желающих но не очень сильно сохраняющих надежду на собственные силыМогу для Вас лично сделать плату с прошитым контроллером, разъёмами и коммутатором для всех модулей, датчиков, динамика и вентилятора.Мой сайт на котором возможно взять дополнительную данные.Собираю желающих для заказа плат на заводе
