Сьогодні ми проводимо переважну більшість часу в приміщенні, і правда полягає в тому, що Повітря в приміщенні може бути набагато забрудненішим ніж повітря зовні. Чи то з дров'яних печей, приготування їжі чи просто поганої вентиляції, вдихання повітря, насиченого невидимими частинками, зрештою дає про себе знати. На щастя, завдяки електроніці з відкритим кодом більше не потрібно витрачати цілий статок на промислове обладнання, щоб точно знати, чим ми дихаємо у своїй вітальні.
Використання ESP32 як мозок проекту, 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 без надмірних ускладненьподібно до того, як створюються інші програмовані роботи з ESP32.
Референтні проекти: Aura та AirGradient ONE
Якщо ви шукаєте натхнення, є два дуже чітких шляхи. З одного боку, у нас є Project Aura, потужний майстер DIY, який будує ESP32-S3 із сенсорним IPS-екраном Найдивовижніше в Aura те, що вона використовує датчик Sensirion SEN66, здатний вимірювати PM1 - PM10, CO2 та леткі органічні сполуки (ЛОС). Вона навіть дозволяє додати датчик формальдегіду SFA30, чого майже ніхто інший не робить, що робить її майже професійним інструментом для освітніх закладів або дуже вимогливих домівок.
На іншому боці вулиці знаходиться AirGradient ONE, який, ймовірно, золотий стандарт відкритого кодуВін набагато компактніший і використовує ESP32-C3 разом із високонадійними датчиками, такими як PMS5000 для частинок та Senseair S8 для CO2. У той час як Aura зосереджується на масивній локальній візуалізації, AirGradient зосереджується на... модульна точність і простотащо робить його ідеальним варіантом для тих, хто віддає перевагу інтеграції всього в панель керування Home Assistant за допомогою ESPHome або навіть Перетворіть старий Kindle на розумну панель керування.
Серце вимірювання: лазерні датчики проти дешевих датчиків
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 або PMS5003 Вони використовують розсіювання світла для підрахунку окремих частинок та обчислення їхньої маси в мікрограмах на кубічний метр (мкг/м³).
Наявність лазерного датчика дозволяє розрізняти дим з печі (багато надтонких частинок) та пил з будівельного майданчика (мало частинок, але дуже важкі). Ця різниця є життєво важливою, оскільки PM2.5, які є найнебезпечнішими частинками, коли вони досягають альвеол легень, вимірюються набагато точніше за допомогою цієї системи. підрахунок за діапазонами розмірів.
Технічний монтаж та управління енергією
Якщо ви вирішите зібрати його самостійно, будьте дуже обережні з блоком живлення. Поширеною помилкою є живлення датчика від виводу 3,3 В ESP32. Наприклад, вентилятор SPS30 має піковий струм запуску близько 800 мА, що може спричинити проблему. викликати перезапуск мікроконтролера постійно. В ідеалі використовуйте підвищувальний перетворювач, налаштований на 5 В, який живить контакт VIN ESP32 та датчик безпосередньо, забезпечуючи належне блок живлення для пристрою.
Щоб запобігти перезавантаженню пристрою (повному збою в роботі), наполегливо рекомендується запланувати поетапний стартЦе передбачає спочатку ввімкнення екрана, зачекання кількох секунд, активацію датчика і лише потім увімкнення Wi-Fi. Крім того, зменшення потужності передачі Wi-Fi до 15 дБм допомагає запобігти раптовим падінням напруги акумулятора 18650. порушити стабільність системи.
Програмне забезпечення, хмара та розумні сповіщення
На рівні коду найпрактичніший підхід — використовувати MQTT для надсилання даних брокеру. Якщо ви не хочете мати справу з власними серверами, існують платформи, такі як CircuitDigest Cloud, які дозволяють створювати швидкі інформаційні панелі та, що найкраще, Налаштуйте автоматичні сповіщення через WhatsAppУявіть, що індекс якості повітря перевищує критичний поріг, і ви отримуєте повідомлення на свій мобільний телефон із попередженням про те, що час відчиняти вікна.
Важливо адаптувати індекси якості повітря (AQI) до норм вашої країни. Наприклад, у Чилі використовується ICAP, де значення 100 відповідає добовій нормі для PM2.5. Використання індійської чи американської шкали не має сенсу, якщо ви хочете... Порівняйте свої дані з офіційними станціями вашого міста. Створити математичну функцію, яка перетворює мікрограми в локальний індекс, інакше це буде не більше ніж іграшка. За допомогою цього ви перетворите його на корисний вимірювальний інструмент.
Практичні поради щодо інкапсуляції
Не розміщуйте датчик у будь-якій закритій коробці. SPS30 потребує постійного потоку повітря, тому корпус повинен мати два добре продумані отвориОдин вхідний і один вихідний отвір. Якщо зробити лише один отвір, повітря буде рециркулювати, і показання будуть неточними. Також відокремте електроніку, яка генерує тепло (наприклад, регулятор напруги), від датчика, оскільки Гаряче повітря змінює відносну вологість і це може спотворити результати вниз, подібно до того, як повітряний потік у вентиляторах ПК.
Для тих, хто хоче оптимізувати час роботи від батареї, ключовим є режим глибокого снуЗамість того, щоб вимірювати щосекунди, ви можете запрограмувати ESP32 так, щоб він прокидався кожні п'ятнадцять хвилин, брав зразок, завантажував його в хмару та знову переходив у режим сну. Завдяки цьому трюку батарея, яка в іншому випадку пропрацювала б кілька годин, може прослужити набагато довше. вижити протягом кількох тижнів не потрібно підзаряджати.
Поєднання ESP32 з високоякісними лазерними датчиками дозволяє перетворити простір на професійно контрольоване середовище. Чи то за допомогою візуальної потужності Project Aura, простоти AirGradient, чи то за допомогою індивідуального налаштування зі сповіщеннями WhatsApp та оптимізацією енергії, головне — перетворити невидимі дані на конкретні дії для покращення здоров’я дихальних шляхів вдома.
