Come costruire un sensore di qualità dell'aria e caricare i dati

Sei preoccupato per l'inquinamento atmosferico nel tuo quartiere? Allora perché non allestire la tua stazione per la qualità dell'aria? Non costa molto assemblare da pochi componenti standard e un paio di sensori per misurare i livelli di particolato, insieme a temperatura, pressione e umidità relativa.

Puoi anche unirti a migliaia di altri nel caricare i tuoi dati sul sensore. Progetto di scienza del cittadino comunitario. Ti mostreremo come assemblare una stazione per la qualità dell'aria, installare il software e collegarlo alla rete in pochissimo tempo.

1. Componenti di origine

Per costruire la stazione per la qualità dell'aria, avrai bisogno di una selezione di componenti elettronici standard e di altro tipo.

Di cosa avrai bisogno:

• Microcontrollore NodeMCU v3 o v2
• SDS011 sensore di polvere
• Sensore di temperatura, pressione e umidità a 6 pin BME280
• 8x cavi jumper femmina-femmina
• Alimentatore 5V 2A e cavo da USB a micro-USB
• 2x curve pluviali in plastica
• Stucco o strisce appiccicose
• Fascette
• Nastro adesivo
• Tubo flessibile in plastica (diametro interno 6 mm)

Nota: Questo è per la configurazione standard, ma il sensore. Il programma di scienza dei cittadini della comunità supporta un'ampia gamma di sensori.

2. Installa il driver

Collega la tua scheda NodeMCU a un computer con un cavo USB. Su una macchina Linux, la connessione seriale dovrebbe funzionare per impostazione predefinita; su un PC Windows o Mac, dovrai installare un driver. I collegamenti dei driver sono i seguenti:

Finestre:

• NodeMCU v2 Windows 10
• NodeMCU v2 Windows 7/8/8.1, versione a 32 bit

Apri il CP210x cartella e fare doppio clic suCP210xVCPInstaller_x64 (o x86).

• NodeMCU v3 (CH340/CH341) per Windows

Apri il CH341SER cartella e fare doppio clic su IMPOSTARE applicazione.

Mac:

• NodeMCU v2

Decomprimi il CP210x cartella e fare doppio clic su CP210xVCPInstaller_x64 (o x86). Riavvia il tuo Mac.

• NodeMCU v3

Decomprimi il CH341SER cartella e fare doppio clic su IMPOSTARE applicazione. Riavvia il tuo Mac.

3. Flashare il firmware

Successivamente, dovrai far lampeggiare il sensore. Firmware comunitario sul NodeMCU. Per questo, scarica il Strumento di flashing del firmware Airrohr; scegli la versione appropriata per il sistema operativo del tuo computer.

Esegui l'applicazione, seleziona ultime_it.bin (o un'altra versione della lingua) dal menu a discesa della versione del firmware e fare clic su Caricamento per installarlo sulla scheda NodeMCU collegata.

Nota: se l'applicazione lampeggiante dice "Nessuna scheda trovata", scegli l'opzione con "usbserial" in essa dal Tavola cadere in picchiata.

4. Connetti i tuoi sensori

È ora di collegare i sensori alla scheda NodeMCU. Se il tuo BME280 non ha pin maschio, dovrai saldarne alcuni su di esso.

Collegare il sensore BME280 al NodeMCU v3 come segue:

BME280	NodeMCU v3
VCC/VIN	3V3
GND	GND
SCL	D4 (GPIO2)
SDA	D3 (GPIO0)

Collegare il sensore SDS011 al NodeMCU v3 come segue:

SDS011	NodeMCU v3
5V	VU
GND	GND
TXD	D1 (GPIO5)
RXD	D2 (GPIO4)

Puoi trovare le guide al cablaggio per altre combinazioni di sensori sul Pagina Airrohr GitHub.

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5. Configura la stazione

Quando accendi per la prima volta la stazione di qualità dell'aria, creerà un hotspot wireless con il nome airRohr (o Particulate Matter o Feinstaubsensor) seguito dall'ID del chip del NodeMCU (ad es. 12980979). Annota questo numero, poiché ti servirà per registrare la stazione in un secondo momento.

Collega il tuo computer a questo hotspot wireless e punta un browser web a http://192.168.4.1 per accedere alla sua dashboard web. Da qui, vai a Configurazione > Impostazioni Wi-Fi, seleziona il tuo router wireless e inserisci la relativa password.

Clicca il Salva la configurazione e riavvia opzione per salvare le impostazioni e riavviare la stazione. Si collegherà quindi alla tua rete wireless e sarà raggiungibile al suo indirizzo IP assegnato; per scoprirlo, cerca nell'elenco dei dispositivi del tuo router un dispositivo chiamato "Airrohr-" seguito dal suo ID chip.

Visita il suo indirizzo IP nel tuo browser web e puoi quindi completare la configurazione. Nel Configurazione > Sensori scheda, assicurati che i sensori che stai utilizzando siano selezionati. Clicca il Salva la configurazione e riavvia opzione per salvare le impostazioni.

Riconnettiti alla sua dashboard web e fai clic su Dati attuali per verificare che tutto funzioni. Tieni presente che potrebbero essere necessari un paio di minuti per eseguire le prime letture.

6. Registra il dispositivo

Per consentire alla tua stazione di caricare i dati sul sensore. Sito Web della community, dovrai registrarlo lì. Vai al pagina di accesso dei dispositivi e crea un account.

Accedi e vai su I miei sensori > Registra nuovo sensore. Per ID sensore, inserisci il numero ID del chip che hai annotato; per Scheda sensore, seleziona "esp8266".

Compila il Di base e Informazioni aggiuntive, quindi verificare che siano selezionati i sensori corretti in Configurazione hardware. Scegli la posizione della tua stazione sulla mappa e fai clic su Salva le impostazioni.

Ci vorranno un paio di minuti prima che la stazione inizi a caricare i dati su Sensor. Community: puoi controllare facendo clic su Dati pulsante per esso sul I miei sensori pagina; Puoi anche Mostralo sulla mappa.

7. Custodia resistente alle intemperie

Per proteggere la tua stazione dagli elementi quando posizionata all'aperto, puoi alloggiarla all'interno di un paio di curve di tubo pluviale in plastica ad incastro.

Inserire i componenti elettronici in una delle curve del tubo. A seconda del tipo di tubo utilizzato, potresti essere in grado di posizionare il sensore di polvere più in alto e collegare il tubo di plastica flessibile al suo ingresso d'aria in metallo lucido. È quindi possibile eseguire il tubo fino all'estremità del tubo, insieme al sensore BME280.

Le nostre curve del tubo quadrato non erano abbastanza larghe da spingere il sensore di polvere molto in alto, quindi l'abbiamo posizionato più vicino all'estremità e non avevamo davvero bisogno del tubo flessibile, anche se abbiamo aggiunto una breve lunghezza.

Posiziona la scheda NodeMCU più in alto, vicino alla giunzione con la seconda curva del tubo, e fai passare il cavo di alimentazione USB attraverso l'estremità di quella sezione di tubo. Fissare questo e i sensori ai lati del tubo con mastice o strisce appiccicose.

Una volta che sei soddisfatto e ti sei assicurato che la stazione funzioni, avvolgi del nastro adesivo attorno alla giunzione delle curve del tubo. Se vuoi evitare che insetti e altri insetti striscianti entrino nella stazione, puoi anche mettere una rete sottile sulle estremità dei tubi.

8. Montarlo all'aperto

Si consiglia di posizionare la stazione di qualità dell'aria resistente alle intemperie in un luogo adatto all'aperto, preferibilmente da 5 a 12 piedi dal suolo e ben ventilato. Abbiamo fissato il nostro sotto una grondaia del tetto usando tre fascette per cavi collegate a margherita. In alternativa, puoi fissarlo a un tubo discendente.

Per alimentare la tua stazione di qualità dell'aria, potresti aver bisogno di un lungo cavo USB per raggiungere una presa di corrente all'interno. Se la tua stazione è troppo lontana dal tuo router wireless per mantenere un buon segnale, potresti anche considerare di posizionare un range extender WiFi più vicino alla stazione.

9. Controlla i tuoi dati

Visitando il Sensore. Mappa del mondo della comunità, puoi controllare la tua stazione (e tutte le altre) e visualizzare le sue letture attuali e i dati recenti nei grafici delle ultime 24 ore e la media mobile su una settimana.

È possibile visualizzare i livelli di particolato per PM2,5 (particelle fini con un diametro di 2,5 μm o meno) e PM10 (particelle grossolane). È inoltre possibile utilizzare il menu in basso a sinistra per visualizzare temperatura, pressione e umidità relativa.

Costruire una stazione per la qualità dell'aria: successo

Ora hai assemblato la tua stazione per la qualità dell'aria e puoi visualizzare i suoi dati su una mappa del mondo, insieme a quelli di migliaia di altre stazioni in tutto il mondo. Non solo è un progetto interessante, ma contribuirai con dati preziosi al sensore. Programma di scienza del cittadino comunitario.

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