instructables ESP-01S te Particulate ọrọ sensọ Itọsọna olumulo

Titẹjade Data Sensọ Ohun pataki si Adafruit IO Pẹlu Ẹlẹda Pi Pico ati ESP-01S
nipasẹ Kevinjwalters
Nkan yii fihan bi o ṣe le ṣe atẹjade data lati awọn sensọ ọrọ kekere iye owo kekere mẹta si iṣẹ Adafruit IO IoT ni lilo Cytron Maker Pi Pico ti n ṣiṣẹ eto CircuitPython kan ti n tan awọn abajade sensọ lori Wi-Fi pẹlu module ESP-01S ti n ṣiṣẹ AT rmware.
WHO ṣe idanimọ PM2.5 particulate ọrọ bi ọkan ninu awọn eewu ayika ti o tobi julọ si ilera pẹlu 99% ti olugbe agbaye ti ngbe ni awọn aaye nibiti a ko ti pade awọn ipele itọsọna didara afẹfẹ ti WHO ni ọdun 2019. O ṣe iṣiro 4.2 milionu awọn iku ti tọjọ ni o ṣẹlẹ nipasẹ eyi. ni 2016.
Awọn sensọ ọrọ pataki mẹta ti o han ninu nkan yii jẹ:

awọn Plantower PMS5003 lilo a ni tẹlentẹle asopọ;
Sensiron SPS30 ni lilo i2c;
Omron B5W LD0101 pẹlu awọn abajade pulse.

Awọn sensọ opiti wọnyi jọra si awọn ti a rii ni iru ọkan iru itaniji ẹfin ile ṣugbọn wọn dier ni igbiyanju wọn lati ka awọn patikulu ti awọn iwọn dierent kuku ju itaniji nikan ni ifọkansi iloro.
PMS5003 ti o da lesa pupa jẹ sensọ hobbyist ti a lo nigbagbogbo ati pe o le rii ni sensọ didara afẹfẹ PurpleAir PA-II. SPS30 jẹ sensọ aipẹ diẹ sii nipa lilo ipilẹ kanna ati pe o le rii ni sensọ didara afẹfẹ Clarity Node-S. Sensọ B5W LD0101 ti o da lori LED infurarẹẹdi ni wiwo alakoko diẹ sii ṣugbọn o wulo fun agbara rẹ lati ṣe awari awọn patikulu ti o tobi ju 2.5 microns - awọn sensosi meji miiran ko le ni igbẹkẹle iwọn wọnyi.
Adafruit IO oer ipele ọfẹ kan pẹlu nọmba to lopin ti awọn kikọ sii ati dashboards - iwọnyi jẹ to fun iṣẹ akanṣe yii. Awọn data ipele ọfẹ ti wa ni idaduro fun awọn ọjọ 30 ṣugbọn data le ṣe igbasilẹ ni rọọrun.
Igbimọ Ẹlẹda Pi Pico ninu nkan yii jẹ biample Cytron fi inurere ranṣẹ si mi lati ṣe iṣiro. Iyatọ nikan si ẹya iṣelọpọ ni afikun ti awọn paati palolo lati debounce awọn bọtini mẹta naa.
ESP-01S module jẹ seese lati nilo AT rmware igbesoke. Eleyi jẹ kan jo eka, ddly ilana ati ki o le jẹ akoko-n gba. Cytron ta module pẹlu AT rmware ti o yẹ lori rẹ.
Sensọ Omron B5W LD0101 jẹ laanu ti dawọ duro nipasẹ olupese pẹlu awọn aṣẹ to kẹhin ni Oṣu Kẹta 2022.
Awọn ipese:

Cytron Ẹlẹda Pi Pico – Digi-bọtini | PiHut
ESP-01S - Igbimọ Cytron wa pẹlu ATrmware ti o yẹ.
ESP-01 USB ohun ti nmu badọgba / pirogirama pẹlu bọtini atunto – Cytron.
Akara akara.
Obirin si akọ awọn okun onirin, boya 20cm (8in) gigun to kere julọ.

Plantower PMS5003 pẹlu USB ati breadboard ohun ti nmu badọgba - Adafruit
tabi Plantower PMS5003 + Pimoroni breadboard ohun ti nmu badọgba - Pimoroni + Pimoroni
Sensirion SPS30 - Digi-bọtini
- Sparkfun SPS30 JST-ZHR USB to 5 akọ pinni - Digi-bọtini
- 2x 2.2k resistors.
Omron B5W LD0101 - Mouser
- Omron USB se apejuwe bi ijanu (2JCIE-HARNESS-05) – Mouser
- 5 akọ akọsori pin (fun adapting USB to breadboard).
- solder – ooni (alligator) awọn agekuru le ṣiṣẹ bi yiyan si soldering.
- 2x 4.7k resistors.
- 3x 10k resistors.
- 0.1uF kapasito.
- Agbara batiri fun Omron B5W LD0101:
  - 4AA batiri dimu fun gbigba agbara NiMH batiri (dara wun).
  - tabi dimu batiri 3AA fun awọn batiri ipilẹ.

Ididi agbara USB le wulo ti o ba fẹ ṣiṣe ni ita kuro ni orisun agbara USB.

Igbesẹ 1: Oluṣeto USB fun Ṣiṣe imudojuiwọn Filaṣi lori ESP-01S

Module ESP-01S ko ṣeeṣe lati wa pẹlu AT rmware ti o yẹ lori rẹ ayafi ti o ba wa lati Cytron. Ọna to rọọrun lati ṣe imudojuiwọn rẹ ni lati lo tabili Windows tabi kọǹpútà alágbèéká kan pẹlu ohun ti nmu badọgba USB eyiti o jẹ ki eeru ṣiṣẹ ati ni bọtini atunto.
Laanu ohun ti o wọpọ pupọ, ohun ti nmu badọgba ami iyasọtọ nigbagbogbo ṣe apejuwe bi nkan bi “ESP-01 Programmer Adapter UART” ko ni awọn bọtini tabi awọn iyipada lati ṣakoso awọn wọnyi. Fidio ti o wa loke fihan bi eyi ṣe le ṣe atunṣe ni kiakia
pẹlu diẹ ninu awọn improvised yipada se lati meji akọ-si-obirin jumper onirin ge si meji ati soldered pẹlẹpẹlẹ awọn pinni lori underside ti awọn pirogirama ọkọ. Ọna miiran si eyi nipa lilo apoti akara ni a le rii ni Hackaday:
ESPhome lori ESP-01 Windows Workflow.
https://www.youtube.com/watch?v=wXXXgaePZX8

Igbesẹ 2: Ṣiṣe imudojuiwọn famuwia lori ESP-01S Lilo Windows

Eto ebute bi PuTTY le ṣee lo pẹlu Oluṣeto ESP-01 lati ṣayẹwo ẹya rmware naa. rmware jẹ ki ESP8266 ṣiṣẹ diẹ bi modẹmu kan pẹlu awọn aṣẹ ti o ni atilẹyin nipasẹ eto aṣẹ Hayes. Ilana AT+GMR AT+GMR ṣe afihan ẹya rmware.
AT+GMR
AT ẹya: 1.1.0.0 (Oṣu Karun 11 2016 18:09:56)
Ẹya SDK:1.5.4(baaeaebb)
akopo akoko: May 20 2016 15:08:19
Cytron ni itọsọna kan ti n ṣapejuwe bi o ṣe le lo imudojuiwọn rmware nipa lilo Ọpa Gbigbasilẹ Flash Espressif (Windows nikan) lori GitHub: CytronTechnologies/esp-at-binaries. Cytron tun pese ẹda kan ti alakomeji rmware, Cytron_ESP- 01S_AT_Firmware_V2.2.0.bin.
Lẹhin ilọsiwaju aṣeyọri, rmware tuntun yoo jẹ ijabọ bi ẹya 2.2.0.0
AT+GMR
AT ẹya:2.2.0.0(b097cdf – ESP8266 – Jun 17 2021 12:57:45)
SDK version: v3.4-22-g967752e2
akoko akojọpọ(6800286):Aug 4 2021 17:20:05
Ẹya Bin: 2.2.0 (Cytron_ESP-01S)
Eto laini aṣẹ ti a pe ni esptool wa bi yiyan fun siseto ESP-8266S-orisun ESP01 ati pe o le ṣee lo lori Lainos tabi macOS.
Awọn rmware lori ESP-01S le ṣe idanwo lori Ẹlẹda Pi Pico nipa lilo Cytron's simpletest.py. Eyi nfi Pingi ICMP ranṣẹ si iṣẹ ti a mọ daradara lori Intanẹẹti ni gbogbo iṣẹju-aaya 10 ati ṣafihan akoko irin-ajo-yika (rtt) ni awọn iṣẹju-aaya. Eleyi nilo a secrets.py file pẹlu Wi-Fi SSID (orukọ) ati ọrọ igbaniwọle - eyi ni a ṣe apejuwe nigbamii ni nkan yii.
REREBURUKU

Igbesẹ 3: Sisopọ awọn sensọ

Bọtini akara iwọn idaji ni a lo lati so awọn sensọ mẹta naa pọ ati lati ṣe atẹle voltage lati awọn batiri NiMH gbigba agbara mẹrin. Fọto ti o ga ti o ga wa ninu ti iṣeto pipe loke ati awọn igbesẹ ti n tẹle ṣe apejuwe bi sensọ kọọkan ṣe le sopọ.
Awọn afowodimu agbara lori breadboard ti wa ni agbara lati Pi Pico pẹlu

VBUS (5V) ati GND si awọn iṣinipopada agbara ni apa osi ati
3V3 ati GND si apa ọtun.

Awọn irin-ajo agbara ti wa ni samisi pẹlu laini pupa ti o wa nitosi fun iṣinipopada rere ati buluu fun odi (tabi ilẹ). Lori apoti burẹdi ti o ni kikun (iho 830) awọn wọnyi le ni oke ti awọn irin-irin ti ko ni asopọ si isalẹ ti awọn afowodimu.
Awọn batiri naa nikan ni a lo lati ṣe agbara Omron B5W LD0101 eyiti o nilo volt ti o duro.tage. Agbara USB lati inu kọnputa nigbagbogbo n pariwo ti o jẹ ki o ko baamu.

Igbesẹ 4: Nsopọ Plantower PMS5003

Plantower PMS5003 nilo agbara 5V ṣugbọn ni tẹlentẹle ni wiwo “TTL ara” jẹ ailewu 3.3V. Awọn asopọ lati awọn
PMS5003 nipasẹ igbimọ breakout si Pi Pico ni:

VCC si 5V (pupa) nipasẹ ila 6 si 5V iṣinipopada;

GND si GND (dudu) nipasẹ ila 5 si GND;
SET to EN (bulu) nipasẹ kana 1 to GP2;
RX si RX (funfun) nipasẹ ila 3 si GP5;
TX si TX (grẹy) nipasẹ ila 4 si GP4;
ATUNTO lati Tunto (eleyi ti) nipasẹ ila 2 si GP3;
NC (ko ti sopọ);
NC.

Iwe data naa pẹlu ikilọ nipa ọran irin.
Ikarahun irin ti sopọ si GND nitorina ṣọra lati ma jẹ ki o kuru [sic] pẹlu awọn ẹya miiran ti iyika ayafi GND.
Ẹya paati duro lati gbe ọkọ pẹlu flm ṣiṣu buluu lori ọran naa lati daabobo dada lati awọn inira ṣugbọn eyi ko yẹ ki o gbarale fun idabobo itanna.

Igbesẹ 5: Sisopọ Sensirion SPS30

Sensirion SPS30 nilo agbara 5V ṣugbọn wiwo i2c rẹ jẹ ailewu 3.3V. Awọn paati afikun nikan jẹ awọn alatako 2.2k meji lati ṣe bi awọn fifa soke fun ọkọ akero i2c. Awọn asopọ lati SPS30 si Pi Pico ni:

VDD (pupa) to 5V5V iṣinipopada;
SDA (funfun) si GP0 (grẹy) nipasẹ ọna 11 pẹlu 2.2k resistor si 3.3V iṣinipopada;
SCL (eleyi ti) si GP1 (eleyi ti) nipasẹ ọna 10 pẹlu 2.2k resistor si 3.3V iṣinipopada;

SEL (alawọ ewe) si GND;
GND (dudu) si GND.

Asopọ ti o wa lori asiwaju le nilo titari ṣinṣin lati fi sii daradara sinu SPS30.
SPS30 tun ṣe atilẹyin ni wiwo ni tẹlentẹle eyiti Sensiron ṣe iṣeduro ninu iwe data naa.
Diẹ ninu awọn ero yẹ ki o ṣe nipa lilo wiwo I2C. I2C jẹ apẹrẹ akọkọ lati so awọn eerun meji pọ lori PCB kan. Nigbati sensọ ba ti sopọ mọ PCB akọkọ nipasẹ okun kan, akiyesi pataki gbọdọ wa ni san si kikọlu itanna ati ọrọ agbekọja. Lo kukuru bi o ti ṣee ṣe (<10 cm) ati/tabi awọn kebulu asopọ ti o ni idaabobo daradara.
A ṣeduro lilo wiwo UART dipo, nigbakugba ti o ṣee ṣe: o lagbara diẹ sii si kikọlu itanna, paapaa pẹlu awọn kebulu asopọ gigun.
Ikilọ tun wa nipa awọn ẹya irin ti ọran naa.
Akiyesi, pe asopọ itanna ti inu wa laarin pin GND (5) ati idabobo irin. Jeki idabobo irin yii ni itanna oating lati le yago fun awọn ṣiṣan ti a ko pinnu nipasẹ asopọ inu inu yii. Ti eyi kii ṣe aṣayan, iwọntunwọnsi agbara ita to dara laarin pin GND ati agbara eyikeyi ti o sopọ si idabobo jẹ dandan. Eyikeyi lọwọlọwọ botilẹjẹpe asopọ laarin GND ati idabobo irin le ba ọja naa jẹ ati pe o jẹ eewu ailewu nipasẹ igbona.

Igbesẹ 6: Nsopọ Omron B5W LD0101

Okun Omron ko ni ipinnu fun lilo pẹlu apoti akara. Ọna kan ti o yara lati yipada si lilo breaboard ni lati ge iho kuro, yọ awọn okun waya ati ta wọn si ipari pin marun ti awọn pinni akọsori akọ. Awọn agekuru ooni (alligator) le ṣee lo bi ọna yiyan lati yago fun tita.
Omron B5W LD0101 nilo ipese agbara ti o duro 5V. Awọn abajade meji rẹ tun wa ni ipele 5V eyiti ko ni ibamu pẹlu awọn igbewọle Pi Pico's 3.3V. Iwaju awọn alatako lori igbimọ sensọ jẹ ki o rọrun lati ju eyi silẹ si iye ailewu nipa fifi resistor 4.7k kun si ilẹ fun abajade. Awọn resistors ori-ọkọ ti wa ni akọsilẹ ninu iwe data eyiti o jẹ ki eyi jẹ ọna ti o tọ.
Awọn asopọ lati B5W LD0101 si Pi Pico ni:

Vcc (pupa) si 5V (pupa) iṣinipopada nipasẹ ila 25;
OUT1 (ofeefee) si GP10GP10 (ofeefee) nipasẹ ila 24 pẹlu 4.7k resistor si GND;
GND (dudu) si GND (dudu) nipasẹ ila 23;
Vth (alawọ ewe) si GP26GP26 (alawọ ewe) nipasẹ ila 22 pẹlu 0.1uF capacitor si GND;

OUT2 (osan) si GP11 (osan) nipasẹ ọna 21 pẹlu 4.7k resistor si GND.

Awọn GP12 (alawọ ewe) lati Pi Pico sopọ si ọna 17 ati resistor 10k kan so ila 17 si laini 22.
Iwe data naa ṣe apejuwe ibeere ipese agbara bi:
O kere 4.5V, aṣoju 5.0V, o pọju 5.5V, ripple voltage ibiti 30mV tabi kere si ti wa ni niyanju. Rii daju pe ko si ariwo ni isalẹ 300Hz. Con
rm awọn Allowable ripple voltage iye lilo ohun gangan ẹrọ.
Awọn batiri ipilẹ mẹta tabi awọn batiri gbigba agbara mẹrin (NiMH) jẹ ọna ti o rọrun julọ lati pese iduroṣinṣin, volt.tage ti ayika 5V si sensọ. Ididi agbara USB kan le jẹ yiyan ti ko dara nitori voltage jẹ deede lati batiri litiumu kan nipa lilo oluyipada owo-igbelaruge eyiti o jẹ ki o pariwo.
B5W LD0101 nlo convection fun ṣiṣan afẹfẹ rẹ ati pe o gbọdọ gbe ni pipe lati ṣiṣẹ ni deede. A iyipada ti ipese voltage ṣee ṣe lati ni ipa lori iwọn otutu ti ẹrọ igbona ati ow afẹfẹ ti o somọ. Iwọn otutu ibaramu gbọdọ tun ni ipa.

Igbesẹ 7: Abojuto Batiri Pẹlu Olupin O pọju

Batiri naa voltage kọja ipele 3.3V ti awọn igbewọle ero isise Pi Pico's RP2040. A o rọrun o pọju pin le din yi voltage lati wa laarin iwọn yẹn. Eyi ngbanilaaye RP2040 lati wiwọn ipele batiri lori titẹ afọwọṣe ti o lagbara (GP26 si GP28).
A bata ti 10k resistors ti a lo loke lati idaji awọn voltage. O wọpọ lati rii awọn iye ti o ga julọ ti a lo bi 100k lati dinku lọwọlọwọ isọnu. Awọn asopọ ni:

B5W LD0101 Vcc (pupa) okun waya jumper to kana 29 apa osi;

10k resistor lori ila 29 laarin osi ati ọtun ẹgbẹ lori ila 29;
Brown jumper waya to Pi Pico GP27;
10k resistor lati apa ọtun ti ọna 29 si iṣinipopada GND nitosi.

GP28 lori Ẹlẹda Pi Pico le ṣee lo bi igbewọle afọwọṣe ṣugbọn niwọn igba ti o tun ti sopọ si ẹbun RGB ti o le ni ipa ailagbara lori iye ati paapaa le tan imọlẹ tabi yipada ti titẹ sii ba dabi ilana WS2812!

Igbesẹ 8: Fifi CircuitPython ati Eto Atẹjade Data Sensọ

Ti o ko ba faramọ pẹlu CircuitPython lẹhinna o tọ lati ka Kaabo si Itọsọna CircuitPython ni akọkọ.

Fi sori ẹrọ awọn ile-ikawe meje wọnyi lati ẹya 7.x lapapo lati https://circuitpython.org/libraries sinu itọsọna lib lori wakọ CIRCUITPY:
1. adafruit_bus_device
2. adafruit_minimqtt
3. adafruit_io
4. adafruit_espatcontrol
5. adafruit_pm25
6. adafruit_requests.mpy
7. neopixel.mpy
Ṣe igbasilẹ awọn ile-ikawe afikun meji wọnyi si itọsọna lib nipa tite Fipamọ ọna asopọ bi… lori files inu awọn liana tabi lori awọn file:
1. adafruit_sps30 lati https://github.com/kevinjwalters/Adafruit_CircuitPython_SPS30
2. b5wld0101.py lati https://github.com/kevinjwalters/CircuitPython_B5WLD0101
Ṣẹda awọn asiri.py file (wo example isalẹ) ati ki o fọwọsi ni awọn iye.
Ṣe igbasilẹ eto naa si CIRCUITPY nipa titẹ Fi ọna asopọ pamọ bi… lori pmsensors_adafruitio.py
Fun lorukọ mii tabi pa eyikeyi koodu ti o wa tẹlẹ.py file Lori CIRCUITPY lẹhinna tun lorukọ pmsensors_adafruitio.py si code.py This file ti wa ni ṣiṣe nigbati awọn CircuitPython onitumọ bẹrẹ tabi gbee si.

# Faili yii wa nibiti o tọju awọn eto aṣiri, awọn ọrọ igbaniwọle, ati awọn ami!
# Ti o ba fi wọn sinu koodu o ṣe eewu ṣiṣe alaye yẹn tabi pinpin
asiri = {
"ssid" : "INSERT-WIFI-ORUKO-NIBI",
"Ọrọigbaniwọle" : "INSERT-WIFI-PASSWORD-NIBI",
"aio_username" : "INSERT-ADAFRUIT-IO-USERNAME-NIBI",
"aio_key" : "INSERT-ADAFRUIT-IO-APPLICATION-KEY-NIBI"
# http://worldtimeapi.org/timezones
"agbegbe aago": "Amẹrika/New_York",
}
Awọn ẹya ti a lo fun iṣẹ akanṣe yii ni:
CircuitPython 7.0.0
CircuitPython Library bundle adafruit-circuitpython-bundle-7.x-mpy-20211029.zip- awọn ikede iṣaaju lati Oṣu Kẹsan/Oṣu Kẹwa ko gbọdọ lo bi adafruit_espatcontrol
ìkàwé wà buggy ati idaji ṣiṣẹ ni a iruju ona.

Igbesẹ 9: Adafruit IO Setup

Adafruit ni ọpọlọpọ awọn itọsọna lori iṣẹ Adafruit IO wọn, awọn ti o wulo julọ ni:
Kaabo si Adafruit IO
Adafruit IO Awọn ipilẹ: awọn kikọ sii
Adafruit IO Awọn ipilẹ: Dashboards
Ni kete ti o ba faramọ awọn kikọ sii ati awọn dasibodu, tẹle awọn igbesẹ wọnyi.

Ṣẹda akọọlẹ Adafruit ti o ko ba ni ọkan tẹlẹ.
Ṣe ẹgbẹ tuntun ti a pe ni mpp-pm labẹ Awọn ifunni
Ṣe awọn ifunni mẹsan ni ẹgbẹ tuntun yii nipa tite lori + Bọtini Ifunni Tuntun, awọn orukọ ni:
1. b5wld0101-aise-jade1
2. b5wld0101-aise-jade2
3. b5wld0101-vcc
4. b5wld0101-vth
5. Sipiyu-otutu
6. pms5003-pm10-boṣewa
7. pms5003-pm25-boṣewa
8. sps30-pm10-boṣewa
9. sps30-pm25-boṣewa
Ṣe dasibodu kan fun awọn iye wọnyi, awọn bulọọki ti a daba ni:
1. Awọn bulọọki Chart Laini mẹta, ọkan fun sensọ kọọkan pẹlu awọn laini meji fun chart.
2. Meta won ohun amorindun fun awọn meji voltages ati iwọn otutu.

Igbesẹ 10: Ijẹrisi titẹjade Data naa

Oju-iwe Atẹle labẹ Pro file wulo lati rii daju pe data n de ni akoko gidi nipa wiwo Data Live naa file apakan. Eto naa yi piksẹli RGB bulu fun awọn aaya 2-3 nigbati o ba fi data ranṣẹ si Adafruit IO ati lẹhinna pada si alawọ ewe.
Awọn iwọn otutu lati RP2040 han lati yatọ si pupọ laarin awọn CPUs oriṣiriṣi ati pe ko ṣeeṣe lati baramu iwọn otutu ibaramu.
Ti eyi ko ba ṣiṣẹ lẹhinna nibi ni awọn nkan diẹ lati ṣayẹwo.

Ti piksẹli RGB duro fun tabi ti data ko ba gba nipasẹ Adafruit IO lẹhinna ṣayẹwo console USB ni tẹlentẹle fun iṣelọpọ/awọn aṣiṣe. Ijade nọmba fun Mu lori console tẹlentẹle yoo fihan ti awọn sensosi n ṣiṣẹ pẹlu awọn laini tuntun ti a tẹjade ni gbogbo iṣẹju 2-3 - wo isalẹ fun iṣaaju.ample jade.
Abala Awọn aṣiṣe Live lori oju-iwe Atẹle o tọ lati ṣayẹwo boya data n firanṣẹ ṣugbọn kii ṣe afihan.

Oniyipada yokokoro ninu eto le ṣee ṣeto lati 0 si 5 lati ṣakoso iwọn didun alaye ti n ṣatunṣe aṣiṣe. Awọn ipele ti o ga julọ mu titẹ tuple ṣiṣẹ fun Mu.
Eto simpletest.py jẹ ọna ti o wulo lati jẹrisi asopọ Wi-Fi ṣe ati asopọ si Intanẹẹti ṣiṣẹ fun ijabọ ICMP.
Rii daju pe o nlo ẹya aipẹ ti ile-ikawe adafruit_espatcontrol.

Awọn LED buluu Ẹlẹda Pi Pico lori GPIO kọọkan wulo pupọ fun gbigba wiwo lẹsẹkẹsẹview ti GPIO ipinle. Gbogbo GPIO ti a ti sopọ yoo wa ni titan ayafi ti:
- GP26 yoo wa ni pipa nitori awọn smoothed voltage (ni ayika 500mV) jẹ ju kekere;
- GP12 yoo jẹ baibai nitori pe o jẹ ifihan agbara PWM ~ 15% iṣẹ;
- GP5 yoo wa ni titan ṣugbọn yoo tan bi data ti wa ni fifiranṣẹ lati PMS5003;
- GP10 yoo jẹ offbut yoo flicker bi awọn patikulu kekere ṣe rii nipasẹ B5W LD0101;
- GP11 yoo wa ni pipa ṣugbọn yoo fl icker pupọ lẹẹkọọkan ayafi ti o ba wa ni aaye ti o ni ẹfin alailẹgbẹ.

Ijade ti a pinnu fun alagidi ni Mu yoo dabi iru eyi ninu yara kan:
(5,8,4.59262,4.87098,3.85349,0.0)
(6,8,4.94409,5.24264,1.86861,0.0)
(6,9,5.1649,5.47553,1.74829,0.0)
(5,9,5.26246,5.57675,3.05601,0.0)
(6,9,5.29442,5.60881,0.940312,0.0)
(6,11,5.37061,5.68804,1.0508,0.0)
Tabi yara kan pẹlu afẹfẹ mimọ:
(0,1,1.00923,1.06722,0.0,0.0)
(1,2,0.968609,1.02427,0.726928,0.0)
(1,2,0.965873,1.02137,1.17203,0.0)
(0,1,0.943569,0.997789,1.47817,0.0)
(0,1,0.929474,0.982884,0.0,0.0)
(0,1,0.939308,0.993282,0.0,0.0)
Awọn iye mẹfa fun laini ni aṣẹ jẹ:

PMS5003 PM1.0 ati PM2.5 (awọn iye nomba);
SPS30 PM1.0 ati PM2.5;
B5W LD0101 aise OUT1 ati OUT2 awọn iṣiro.

Igbesẹ 11: Idanwo Awọn sensọ inu Pẹlu Mu ati Adafruit IO

Fidio ti o wa loke fihan awọn sensọ ti n dahun si ibaamu kan ti a lu lati tan igi turari naa. Awọn iye tente oke PM2.5 lati PMS5003 ati SPS30 jẹ 51 ati 21.5605, lẹsẹsẹ. B5W LD0101 ni awọn opiti ti a ṣipaya ati ni laanu ni ipa nipasẹ ina tungsten halogen ti a lo fun fidio yii. Ipele giga ti awọn patikulu wa ninu afẹfẹ lati ṣiṣe idanwo iṣaaju.
Ranti lati ge asopọ idii batiri naa nigbati o ko ba wa ni lilo bibẹẹkọ, igbona B5W LD0101 yoo fa awọn batiri naa kuro.
https://www.youtube.com/watch?v=lg5e6KOiMnA

Igbesẹ 12: Ọrọ pataki ni ita lori Guy Fawkes Night

Guy Fawkes Night ni nkan ṣe pẹlu awọn ina ati awọn iṣẹ ina ti o le ṣe alabapin si ilosoke ninu idoti afẹfẹ fun irọlẹ kan tabi meji. Awọn shatti ti o wa loke fihan awọn sensọ mẹta ti a gbe si ita ni kete lẹhin 7 irọlẹ ni ọjọ Jimọ 5th Oṣu kọkanla 2021. Ko si awọn iṣẹ ina ni agbegbe lẹsẹkẹsẹ ṣugbọn wọn le gbọ wọn ni ijinna. Akiyesi: Iwọn fo yatọ laarin awọn shatti mẹta.
Awọn data kikọ sii ti o fipamọ sinu Adafruit IO fihan awọn sensosi ti n ṣawari afẹfẹ tẹlẹ ti ni ipele ti o ga diẹ ti PM2.5 ti o da lori awọn nọmba SPS30:
2021/11/05 7:08:24PM 13.0941
2021/11/05 7:07:56PM 13.5417
2021/11/05 7:07:28PM 3.28779
2021/11/05 7:06:40PM 1.85779
Oke ti o ga julọ wa ni ayika 46ug fun mita onigun ni kete ṣaaju 11 irọlẹ:
2021/11/05 10:55:49PM 46.1837
2021/11/05 10:55:21PM 45.8853
2021/11/05 10:54:53PM 46.0842
2021/11/05 10:54:26PM 44.8476
Awọn spikes kukuru wa ni ibomiiran ninu data nigbati awọn sensọ wa ni ita. Awọn wọnyi le jẹ nitori awọn wafts lati:

eefi lati gaasi aringbungbun alapapo,
eniyan ti nmu siga nitosi ati/tabi
òórùn / èéfín lati sise.

Ṣayẹwo oju ojo ṣaaju fifi ẹrọ itanna ti o han si ita!

Igbesẹ 13: Paapa Ọrọ Inu Pẹlu Sise

Awọn shatti ti o wa loke fihan bi awọn sensọ ṣe fesi si ẹran ara ẹlẹdẹ ati awọn olu ni sisun ni ibi idana ounjẹ nitosi pẹlu isediwon alabọde. Awọn sensọ jẹ nipa 5m (16ft) lati hob. Akiyesi: iwọn y yatọ laarin awọn shatti mẹta.
Awọn data ifunni ti o fipamọ ni Adafruit IO ṣe afihan awọn sensosi pẹlu ipele PM2.5 kukuru kukuru ti ni ayika 93ug fun mita onigun ti o da lori awọn nọmba SPS30:
2021/11/07 8:33:52PM 79.6601
2021/11/07 8:33:24PM 87.386
2021/11/07 8:32:58PM 93.3676
2021/11/07 8:32:31PM 86.294
Awọn idoti yoo yatọ pupọ si awọn ti awọn atunṣe. Eleyi jẹ ẹya awon Mofiample ti awọn orisirisi awọn orisun ti particulate ọrọ ninu awọn air ti a simi.

Igbesẹ 14: Awọn sensọ ọrọ pataki ni gbangba

Data ti a ya loke wa lati awọn sensọ ita gbangba ti o wa nitosi.

Simi London
- Node-S. Ìgbéka wípé
  - tbps
  - oss
  - rl
ṢiiAQ
- PurpleAir PA-II
  - sr
London Air Quality Network
- Didara itọkasi (Pade Ọkan BAM 1020 ati awọn miiran)
  - FS
  - AS
  - TBR

Awọn tbps ati awọn sensọ TBR fẹrẹ wa papọ ati pe wọn ti ya aworan papọ lati ṣe afihan ibamu laarin ẹrọ orisun SPS30 ati itọkasi kan nitosi. SPS30 naa han si ami-kika labẹ-kika ni awọn irọlẹ ti 5th ati 6th ti Oṣu kọkanla nigbati o jẹ oye lati ro pe ilosoke irọlẹ jẹ nitori awọn atunṣeto. Eyi le jẹ nitori iyatọ ninu iwọn ti awọn patikulu bi awọn sensosi ti a lo fun nkan yii le rii iwọn didun nikan ati pe o nilo lati gboju iwuwo ti awọn patikulu lati ṣe awọn iye ni awọn micrograms fun mita onigun.
PMS5003 ni PurpleAir PA-II han lati ka-kika ni aifẹ fun eyikeyi awọn ipele PM2.5 ti o ga ti o da lori akoko kukuru yii. Eyi le baramu awọn abajade ti o han lori awọn oju-iwe ti tẹlẹ tabi awọn nkan miiran le wa nitosi ti o nfa eyi.
SPS30 ati PMS5003 ṣe agbejade data fun awọn patikulu ti o tobi ju 2.5 microns ṣugbọn awọn oju-iwe wọnyi fihan idi ti eyi yẹ ki o ṣe itọju pẹlu iṣọra.

Igbesẹ 15: Ifiwera Awọn sensọ – Iwọn patikulu

Awọn aworan ti o wa loke wa lati inu igbelewọn yàrá-iwọn patiku-iwọn yiyan ti awọn sensọ ọrọ kekere-iye owo opiti nipasẹ Ile-ẹkọ Oju-ojo Finnish. Awọn sensọ mẹta ti iru kọọkan ni idanwo pẹlu awọn iwọn patiku oriṣiriṣi ti o han lori ipo logarithmic x. Awọn laini awọ tọkasi awọn iye iṣiro ti awọn iye iwọn patiku pato ti o da lori awọn abajade sensọ, banding fihan pinpin. Awọn iye SPS30 mẹta ti o wa loke 1 micron ni lqkan lọpọlọpọ ti o jẹ ki wọn nira pupọ lati ṣe iyatọ.
Awọn metiriki ti o wọpọ fun awọn patikulu jẹ PM2.5 ati PM10. Lakoko ti nọmba ti o wa ninu orukọ n tọka si iwọn ti o pọju ti patiku awọn ẹya naa wa ni awọn micrograms fun mita onigun. Awọn sensọ ilamẹjọ le wọn iwọn ila opin (iwọn didun) nikan ati ni lati ṣe awọn amoro nipa iwuwo lati ṣe iṣiro awọn iye PM2.5 ati PM10 ti o ṣeeṣe.
PMS5003 nlo iye iwuwo igbagbogbo, Sensiion ṣapejuwe ọna iwuwo wọn fun SPS30 bi:
Pupọ julọ awọn sensọ PM ti o ni idiyele kekere lori ọja gba iwuwo iwuwo igbagbogbo ni isọdiwọn ati ṣe iṣiro ifọkansi pupọ nipasẹ isodipupo kika patiku ti a rii nipasẹ iwuwo pupọ yii. Ironu yii n ṣiṣẹ nikan ti sensọ ba ṣe iwọn iru patikulu kan (fun apẹẹrẹ, ẹfin taba), ṣugbọn ni otitọ a wa ọpọlọpọ awọn oriṣi patiku oriṣiriṣi pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun-ini opiti ni igbesi aye ojoojumọ, lati eruku ile 'eru' si awọn patikulu ijona 'ina' . Awọn algoridimu ohun-ini ti Sensirion lo ọna ilọsiwaju ti o fun laaye idiyele to dara ti ibi-itọju, laibikita iru patiku ti wọn. Ni afikun, iru ọna bẹ jẹ ki iṣiro deede ti awọn apoti iwọn.
Awọn metiriki PM yika gbogbo awọn patikulu ni isalẹ paramita iwọn, ie
PM1 + ọpọ ti gbogbo awọn patikulu laarin 1.0 ati 2.5 microns = PM2.5,
PM2.5 + ọpọ ti gbogbo awọn patikulu laarin 2.5 ati 10 microns = PM10.
PMS5003 ati SPS30 ko lagbara lati ṣe awari awọn patikulu inu idanwo yàrá yii loke 2-3 microns. O ṣee ṣe wọn le rii awọn iru patikulu miiran ju iwọn yii lọ.
B5W LD0101 dabi igbẹkẹle lati idanwo yàrá yii fun wiwọn PM10.

Igbesẹ 16: Ifiwera ti Awọn sensọ – Apẹrẹ

Olugbona Omron (a 100 ohm +/- 2% resistor!) Ni a le rii ti sensọ naa ba yipada ni oke. A ṣe apejuwe apẹrẹ ni alaye ni Omron: Idagbasoke sensọ didara afẹfẹ fun puriffer afẹfẹ. Lilo convection dabi robi ṣugbọn o le jẹ ojutu igbẹkẹle ti o ga julọ ni akawe si paati ẹrọ bi olufẹ kan eyiti o ni igbesi aye nite ati igbesi aye ti o le dinku nipasẹ ṣiṣẹ ni agbegbe eruku. Afẹfẹ SPS30 han lati ṣe apẹrẹ lati rọrọpo ni irọrun laisi ṣiṣi ọran naa. Awọn awoṣe Plantower miiran ni ẹya apẹrẹ kanna.
Gbogbo awọn sensọ mẹta naa yoo ni itara si awọn ipa ti ọriniinitutu ojulumo giga eyiti o laanu mu awọn iye PM pọ si laanu.
Ifọwọsi, awọn sensọ didara-itọkasi (Akojọ DEFRA UK) eyiti o ṣe atẹle ọrọ patikulu ko lo ọna opiti fun wiwọn. Pade Ọkan BAM 1020 ṣiṣẹ nipasẹ

yiya sọtọ ati sisọ awọn patikulu ti o tobi ju iwọn iwọn lọ lati afẹfẹ sample,
alapapo afẹfẹ lati ṣakoso / dinku ọriniinitutu ibatan,
depositing awọn patikulu lori titun kan apakan ti a lemọlemọfún brous teepu ati
lẹhinna wiwọn attenuation ti orisun itankalẹ beta nipasẹ awọn patikulu ti a kojọpọ lori teepu lati ṣe iṣiro iṣiro to dara ti ibi-apapọ ti awọn patikulu naa.

Ilana miiran ti o wọpọ ni Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM) eyiti o fi awọn patikulu sori lter ti o rọpo lori opin ọfẹ ti tube ti a tẹ ti o jẹ xed ni opin miiran. Iwọn wiwọn deede ti igbohunsafẹfẹ oscillation ti tube-resonant nipa ti ara ngbanilaaye afikun iwọn kekere ti awọn patikulu lati ṣe iṣiro lati iyatọ miniscule ni igbohunsafẹfẹ. Ọna yii dara fun ṣiṣẹda awọn iye PM ti o ga julọ.

Igbesẹ 17: Lọ Siwaju sii

Ni kete ti o ti ṣeto awọn sensọ rẹ ti o si n ṣe atẹjade data si Adafruit IO, eyi ni awọn imọran miiran lati ṣawari:

Ṣe idanwo yara kọọkan ninu ile rẹ ni akoko ti o ṣakiyesi iṣẹ ṣiṣe ati fentilesonu. Ṣe idanwo ile rẹ nigbati o ba n ṣe ounjẹ. Ṣe idanwo barbeque kan.

Lo awọn bọtini mẹta lori Ẹlẹda Pi Pico. Iwọnyi jẹ asopọ si GP20, GP21 ati GP22 eyiti a mọọmọ fi silẹ ni ilokulo lati gba fun lilo bọtini.
Ti o ba n gbe nitosi ibudo ibojuwo didara afẹfẹ ti gbogbo eniyan ṣe afiwe data rẹ pẹlu rẹ.
Ṣafikun ifihan fun lilo wiwa ti nfihan awọn iye sensọ. SSD1306 jẹ kekere, ordable ati rọrun lati ṣafikun / lo ni CircuitPython. Wo Awọn Ilana: Imọye Ọrinrin Ile

Pẹlu Ẹlẹda Pi Pico fun ohun Mofiample ti awọn oniwe-lilo.
Ṣewadii ile-ikawe MQTT lati rii boya gbogbo data sensọ le ṣee firanṣẹ ni ipele kan. Eyi yẹ ki o munadoko diẹ sii.
Ṣepọ ni diẹ ninu awọn ọna pẹlu imurasilẹ IKEA Vindriktning Air Sensọ Didara.
- Soren Beye's MQTT Asopọmọra fun Ikea VINDRIKTNING fihan bi o ṣe le ṣafikun ESP8266 si sensọ ati ṣe idanimọ sensọ ohun elo (eruku) bi “Cubic PM1006-like”.
- Ise agbese to ti ni ilọsiwaju yoo jẹ lati rọpo PCB akọkọ pẹlu igbimọ orisun ESP32-S2 pẹlu afikun awọn sensọ ayika oni-nọmba lati ṣẹda Wi-Fi-ṣiṣẹ, ẹrọ orisun CircuitPython.
- Ẹrọ yii jẹ ijiroro lori Apejọ Iranlọwọ Ile: IKEA Vindriktning Didara Didara Afẹfẹ.
- LaskaKit ṣe agbejade PCB rirọpo orisun ESP32 fun sensọ lati gba laaye lati ni irọrun lo pẹlu ESPhome.
Ṣe iwadi awọn ipa ti o yatọ si ipese voltage laarin awọn sakani idasilẹ fun awọn sensọ. Eyi le yi iyara afẹfẹ pada tabi iwọn otutu ti ẹrọ igbona ti o kan awọn abajade.
Kọ oju-ọjọ ati apade ẹri ẹranko igbẹ pẹlu apẹrẹ iṣọra fun iwọle afẹfẹ, ijade ati ṣiṣan afẹfẹ ti o kọja awọn sensosi. Agbo agboorun kan ti a fọwọ si iṣinipopada kan ni a lo lati daabobo ṣiṣi, ẹrọ itanna ti o han fun ikojọpọ data ni ipari-ipari ose fun nkan yii.

Awọn iṣẹ akanṣe:

Costas Vav: Sensọ Didara Air Portable
Pimoroni: Ibudo didara afẹfẹ ita gbangba pẹlu Enviro + ati Luftdaten
Awọn itọnisọna: Lilo Pimoroni Enviro + FeatherWing Pẹlu Adafruit Feather NRF52840 Express - awọn
Enviro+ FeatherWing pẹlu asopo kan fun PMS5003. SPS30 le ṣee lo pẹlu awọn pinni i2c ati pe o kan awọn pinni to lati lo B5W LD0101 paapaa.

NRF52840 ko ṣe atilẹyin Wi-Fi nitoribẹẹ eyi ko le ṣee lo funrararẹ lati ṣe atẹjade data lori Intanẹẹti.
Adafruit Kọ ẹkọ: Didara Afẹfẹ Sensọ 3D Ti a tẹ sita. - nlo Adafruit Feather M4 pẹlu ESP32-orisun Airlift FeatherWing ati PMS5003.
Adafruit Kọ ẹkọ: Quickstart IoT – Rasipibẹri Pi Pico RP2040 pẹlu WiFi – nlo ESP32-orisun Adafruit AirLift ọkọ breakout.

GitHub: CytronTechnologies/MAKER-PI-PICO Eksample Code/CircuitPython/IoT – example koodu fun Adafruit IO, Blynk og Thinkspeak.
Cytron: Abojuto Afẹfẹ Lilo Foonu Alagbeka – nlo apata Arduino ti o da lori ESP8266 lati fi data ranṣẹ lati ọdọ
Honeywell HPM32322550 sensọ nkan pataki si Blynk, ko si (ọlọgbọn) foonu ti o nilo.

Awọn sensọ agbedemeji, gbowolori diẹ sii ṣugbọn pẹlu agbara to dara julọ lati ṣe awari awọn iwọn patiku nla:

Piera Systems IPS-7100
Alphasense OPC-N3 og OPC-R2

Siwaju kika:

Awọn sensọ
- Ile-ẹkọ Oju-ojo Finnish: Iṣayẹwo yàrá ti yiyan-iwọn patiku ti awọn sensọ ọrọ kekere iye owo opitika (Oṣu Karun 2020)
- Gough Lui: Tunview, Teardown: Plantower PMS5003 Laser Particulate Monitor Sensor pẹlu lafiwe pẹlu Sensirion SPS30.
- Karl Koerner: Bii o ṣe le Ṣii ati Mọ PMS 5003 sensọ afẹfẹ kan
- Pade Ọkan Instruments, Inc., BAM-1020 EPA TSA Fidio Ikẹkọ (YouTube) - fihan ohun ti o wa ninu ati bi o ṣe n ṣiṣẹ.
- Paṣipaarọ Iwadi CITRIS: Ọrọ Sean Wihera (Clarity Movement) (YouTube) - ọrọ pẹlu awọn alaye lori sensọ Node-S eyiti o nlo Sensiion SPS30.
Ofin ati Awọn ajo ti o kan pẹlu didara afẹfẹ
- Awọn Ilana Didara Afẹfẹ 2010 (UK)
- Ajo Agbaye fun Ilera (WHO) Awọn Itọsọna Idoti afẹfẹ
- British Lung Foundation – Didara afẹfẹ (PM2.5 ati NO2)
Iwadi
- Ile-ẹkọ giga ti Imperial London: Ilọsiwaju Idoti Afẹfẹ inu ile-ita ita gbangba (YouTube)
- Awọn ọmọde ile-iwe alakọbẹrẹ kojọpọ data didara afẹfẹ ni lilo awọn apoeyin ni Ilu Lọndọnu ni ọdun 2019:
  - Dyson: Ipasẹ idoti lori ṣiṣe ile-iwe. Simi London (YouTube)
  - King's College London: Ẹgbẹ Iwadi Ayika: Ikẹkọ Awọn Wearables Breathe London
- Iwe Iroyin Oju-aye: Idoti afẹfẹ inu ile lati awọn adiro ibugbe: Ṣiṣayẹwo Ikun omi ti Awọn nkan pataki sinu Awọn ile lakoko Lilo Aye-gidi
News ati awọn bulọọgi
- Onimọ-ọrọ-ọrọ: Ọrun ọganjọ – alapapo ile ele pupa ti Poland ṣẹda idoti ibigbogbo (Oṣu Kini ọdun 2021)
- US NPR: Ibi aabo inu le ma ṣe aabo fun ọ lati awọn eewu ti ẹfin egan?
- Reuters: Ẹgbẹ naa ti pari: Diwali fi Delhi silẹ ni ariwo ni afẹfẹ ti ko ni ilera
- Bulọọgi Pimoroni: Alẹ Idoti Julọ ti Ọdun (ni UK)
- Iyika Isọye: Ẹfin Ina Egan, Ilera Awujọ, ati Idajọ Ayika: Dara julọ
- Ṣiṣe Ipinnu pẹlu Abojuto Air (YouTube) - igbejade ati ijiroro lori didara afẹfẹ ti iwọ-oorun AMẸRIKA ni pataki ni ayika 2020 eefin INA.
- Olutọju: Afẹfẹ idọti ni ipa lori 97% ti awọn ile UK, data fihan

Particulate Abojuto ati data ipamọ
- Fiorino Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (Ile-ẹkọ ti Orilẹ-ede fun Ilera Awujọ ati Ayika): Vuurwerk ṣàdánwò (Ayẹwo iṣẹ ina) 2018-2019
- Google: Opopona ni opopona: Bii a ṣe n ṣe aworan didara afẹfẹ ni Yuroopu – opopona view paati gba particulate ọrọ ati idoti gaasi data.London Air Quality Network
- Breathe London – nẹtiwọọki kan lati ṣe afikun Nẹtiwọọki Didara Air London pẹlu “irọrun, rọrun-fifi sori ẹrọ ati ṣetọju awọn sensọ didara afẹfẹ si ẹnikẹni”, ni lilo lọwọlọwọ Clarity Movement Node-S.
- Ile-iṣẹ ijọba AMẸRIKA ni Ilu Beijing ibojuwo awọn nkan pataki (Twitter)
- Atọka Didara Air Agbaye – gba data lati ọpọlọpọ awọn orisun oriṣiriṣi pẹlu maapu views ati itan data.
- Sensor.Community (eyiti a mọ tẹlẹ bi Luftdaten) - “Ṣiṣe agbaye ni aye ti o dara julọ nipasẹ iṣakoso agbegbe, ṣiṣi data ayika”.

Software Library
- Awọn idun sọfitiwia ni ile-ikawe sensọ ohun pataki kan – adafruit_pm25 jiya lati o kere ju ọkan ninu awọn ọran ti o ṣapejuwe mimu iyasọtọ imukuro ni ayika kika () fun tẹlentẹle (UART).
Awọn iṣẹ ikẹkọ
- HarvardX: Pelu idoti afẹfẹ ọrọ (YouTube) - fidio iṣẹju marun lati ọna kukuru EdX: Agbara Laarin Awọn ihamọ Ayika

Wiwa pataki aabo ati awọn itaniji ni o dara julọ sosi si awọn ohun elo iṣowo lati ọdọ awọn olupese olokiki.
https://www.youtube.com/watch?v=A5R8osNXGyo
Titẹjade Data Sensọ Ohun pataki si Adafruit IO Pẹlu Ẹlẹda Pi Pico ati ESP-01S:

Awọn iwe aṣẹ / Awọn orisun

instructables ESP-01S Publishing Particulate ọrọ sensọ [pdf] Itọsọna olumulo
ESP-01S Sensọ Ohun elo Ti o Titajade, ESP-01S, Titẹjade Sensọ Ọran Ti o ṣe pataki, Sensọ Ohun elo PATAKI, Sensọ Nkan

Awọn itọkasi

Itọsọna olumulo

ESP-01S Tejade Particulate Matter Sensor