Kaip susikurti savo oro kokybės monitorių su ESP32

Paskutiniai pakeitimai: 21 rugpjūtis 2026

Tėvas ir vaikai žaidžia modernioje ir šviesioje svetainėje, kuri simbolizuoja namų aplinką, kurioje matuojama oro kokybė.

Šiandien didžiąją laiko dalį praleidžiame uždarose patalpose, ir tiesa ta, kad Patalpų oras gali būti daug labiau užterštas nei oras lauke. Nesvarbu, ar tai būtų malkomis kūrenamos krosnys, maisto gaminimas, ar tiesiog prastas vėdinimas, kvėpuojamas oras, prisotintas nematomomis dalelėmis, galiausiai atsineša savo naudą. Laimei, atvirojo kodo elektronikos dėka nebereikia išleisti daug pinigų pramoninei įrangai, kad tiksliai žinotume, kuo kvėpuojame savo svetainėje.

Naudojant a ESP32 kaip projekto smegenys, podemos montar una estación de monitoreo superpotente que no solo nos diga si el aire está «mal», sino que nos desglose la masa de partículas y los gases nocivos. Desde proyectos minimalistas hasta pantallas táctiles que parecen sacadas de una película de ciencia ficción, las posibilidades son enormes para quien quiera tomar las riendas de su salud ambiental be didelių komplikacijųpanašiai kaip kuriami kiti programuojami robotai su ESP32.

Jaunos rankos renka programuojamą robotą su elektroninėmis grandinėmis ir ratais
Susijęs straipsnis:
Išsamus programuojamų robotų su ESP32 vadovas

Referenciniai projektai: „Aura“ ir „AirGradient ONE“

ESP32 mikrovaldiklio, esančio ant darbinio paviršiaus, stambus planas – stebėjimo projekto elektroninės smegenys.

Jei ieškote įkvėpimo, yra du labai aiškūs keliai. Viena vertus, turime „Project Aura“ – „pasidaryk pats“ kūrėją, kuris kuria... ESP32-S3 su IPS jutikliniu ekranu Nuostabiausia „Aura“ savybė yra ta, kad joje naudojamas „Sensirion SEN66“ jutiklis, galintis matuoti PM1–PM10, CO2 ir lakiuosius organinius junginius (LOJ). Galima netgi pridėti SFA30 formaldehido jutiklį, ko beveik niekas kitas nedaro, todėl tai beveik profesionalus įrankis švietimo aplinkai ar labai reikliems namams.

Kitoje gatvės pusėje yra „AirGradient ONE“, kuris tikriausiai yra atvirojo kodo auksinis standartasJis yra daug kompaktiškesnis ir naudoja ESP32-C3 kartu su labai patikimais jutikliais, tokiais kaip PMS5000 dalelėms ir Senseair S8 CO2. Nors „Aura“ daugiausia dėmesio skiria masinei vietinei vizualizacijai, „AirGradient“ daugiausia dėmesio skiria... modulinis tikslumas ir paprastumastodėl tai idealus pasirinkimas tiems, kurie nori viską integruoti į „Home Assistant“ prietaisų skydelį naudodami ESPHome ar net Paverskite seną „Kindle“ išmaniuoju prietaisų skydeliu.

  „Plex“ ir „Jellyfin“: išsamus medijos serverių palyginimas

Matavimo esmė: lazeriniai jutikliai ir pigūs jutikliai

Elektroninis prototipas ant maketo su šviečiančiu mikrovaldikliu ir šviesos diodu, iliustruojantis surinkimo etapą.

Aquí es donde mucha gente mete la pata. Hay sensores de polvo que cuestan cuatro duros (como el DSM501A) que básicamente miden cuánto se oscurece un haz de luz. Estos sirven para decir «estoy sucio», pero no te dan un dato real. En cambio, los sensores láser como el Sensirion SPS30 arba PMS5003 Jie naudoja šviesos sklaidą, kad suskaičiuotų atskiras daleles ir apskaičiuotų jų masę mikrogramais kubiniame metre (µg/m³).

Lazerinis jutiklis leidžia atskirti dūmai iš viryklės (daug itin smulkių dalelių) ir dulkės iš statybvietės (nedaug dalelių, bet labai sunkios). Šis skirtumas yra gyvybiškai svarbus, nes PM2.5, kurios yra pavojingiausios dalelės, pasiekusios plaučių alveoles, naudojant šią sistemą matuojamos daug tiksliau. skaičiuoti pagal dydžių diapazonus.

„Kindle“ kaip prietaisų skydelis
Susijęs straipsnis:
Kaip seną „Kindle“ paversti išmaniuoju prietaisų skydeliu

Techninis surinkimas ir energijos valdymas

Asmuo, lituojantis elektroninius komponentus ant darbastalio, vaizduodamas rankinę įrenginio konstrukciją.

Jei nuspręsite jį surinkti, labai atidžiai rinkitės maitinimo šaltinį. Dažna klaida – jutiklio maitinimas iš ESP32 3,3 V išvesties. Pavyzdžiui, SPS30 ventiliatoriaus paleidimo srovės maksimumas yra apie 800 mA, o tai gali sukelti problemų. sukelti mikrovaldiklio paleidimą iš naujo nuolat. Idealiu atveju naudokite 5 V įtampos keitiklį, kuris tiesiogiai maitina ESP32 VIN kontaktą ir jutiklį, užtikrindamas tinkamą įrenginio maitinimo šaltinis.

Kad įrenginys nepatektų į perkrovimo ciklą (neįvyktų elektros energijos tiekimo nutraukimas), labai rekomenduojama suplanuoti laipsniškas startasTai reiškia, kad pirmiausia reikia įjungti ekraną, palaukti kelias sekundes, įjungti jutiklį ir tik tada įjungti „Wi-Fi“. Be to, sumažinus „Wi-Fi“ perdavimo galią iki 15 dBm, 18650 baterija išvengiama staigaus įtampos kritimo. sugadinti sistemos stabilumą.

  Kas yra Telnet? Veikimas, naudojimas, sauga ir alternatyvos

Programinės įrangos, debesijos ir išmaniųjų įspėjimų

Išmanusis telefonas, kuriame rodoma oro kokybės stebėjimo programėlė su PM2.5 ir CO2 indikatoriais modernioje svetainėje.

Kodo lygmeniu praktiškiausias būdas yra naudoti MQTT duomenims siųsti brokeriui. Jei nenorite tvarkytis su savo serveriais, yra tokių platformų kaip „CircuitDigest Cloud“, kurios leidžia greitai sukurti ataskaitų suvestines ir, svarbiausia, Nustatykite automatinius įspėjimus per „WhatsApp“Įsivaizduokite, kad oro kokybės indeksas viršija kritinę ribą ir į savo mobilųjį telefoną gaunate pranešimą, įspėjantį, kad laikas atidaryti langus.

Būtina pritaikyti oro kokybės indeksus (OKI) prie savo šalies reglamentų. Pavyzdžiui, Čilėje naudojamas ICAP, kur 100 vertė atitinka PM2.5 dienos normą. Naudoti indišką ar amerikietišką skalę beprasmiška, jei norite... Palyginkite savo duomenis su oficialių stočių duomenimis jūsų miesto. Sukurti matematinę funkciją, kuri mikrogramus paverčia vietiniu indeksu, kitaip tai bus tik žaislas. Taip paversite jį naudingas matavimo prietaisas.

maitinimo šaltiniai
Susijęs straipsnis:
Išsamus kompiuterių maitinimo šaltinių vadovas

Praktiniai patarimai dėl kapsuliavimo

Nedėkite jutiklio į bet kokią uždarą dėžę. SPS30 reikia nuolatinio oro srauto, todėl dėžutė turi būti dvi gerai suplanuotos angosVienas įleidimo anga ir vienas išleidimo anga. Jei padarysite tik vieną skylę, oras recirkuliuos ir rodmenys bus netikslūs. Taip pat atskirkite šilumą generuojančią elektroniką (pvz., įtampos reguliatorių) nuo jutiklio, nes Karštas oras keičia santykinę drėgmę ir tai gali iškreipti rezultatus į blogesnę pusę, panašiai kaip oro srautas kompiuterio ventiliatoriuose.

  Kas yra internetas ir kaip jis veikia?

Tiems, kurie nori optimizuoti baterijos veikimo laiką, svarbiausia yra gilaus miego režimasUžuot matavus kas sekundę, galite užprogramuoti ESP32 taip, kad jis pabustų kas penkiolika minučių, paimtų mėginį, įkeltų jį į debesį ir vėl užmigtų. Naudodami šį triuką, baterija, kuri kitaip tarnautų kelias valandas, gali tarnauti daug ilgiau. išgyventi kelias savaites nereikia įkrauti.

Sujungus ESP32 su aukščiausios klasės lazeriniais jutikliais, erdvę galite paversti profesionaliai stebima aplinka. Nesvarbu, ar tai būtų „Project Aura“ vizualinė galia, „AirGradient“ paprastumas, ar individualiai pritaikyta sąranka su „WhatsApp“ įspėjimais ir energijos optimizavimu, svarbiausia nematomus duomenis paversti konkrečiais veiksmais, siekiant pagerinti kvėpavimo takų sveikatą namuose.

Kompiuterio ventiliatoriaus konfigūracija
Susijęs straipsnis:
Kompiuterio ventiliatoriaus konfigūracija: išsamus kreivių ir oro srauto vadovas