空气中的颗粒污染物,除了工厂、汽车的排放,日常生活也会产生不少。想知道大范围的空气质量可以关注环保部、美使馆发布的PM2.5指数,想知道身边小范围的空气质量就只能望天?还是用Arduino DIY一个家庭空气质量采集器,让数据说话吧!本文编译自 Air Quality Monitoring,原作者为Chris Nafis。DIYer Yeelink姜工对原文进行了翻译,并基于原文中的原理,制作出了自己的空气质量检测器。
目录
1 译文
1.1 材料
1.2 检测
1.3 实现流程
1.4 采样流程
1.5 测试和校准
1.6 结论
2 制作
译文
因为过敏和哮喘,我特别关心室内和室外的空气质量。我使用Quadrafire木炭火炉——一个应该是比较干净的柴炉做 饭,打算看看它对我家中的室内空气质量(灰尘)和室外空气质量(烟)的影响。纽约州在多个地方监控空气质量;认证的过敏和哮喘顾问在纽约州的Albany 发布空气污染指数,美国肺协会写过一篇非常棒的论文叫做《美国的空气》(State of the AIR)谈论颗粒污染。我有几个气象站在收集数据(放在weather underground上面)。
1.1 材料
6针的 mini TE接口 $2
夏普光学粉尘传感器 GP2Y1010AUoF $12
Arduino Uno Ethernet $65
9VDC电压 $7
Davis 屏蔽罩(红外屏蔽罩) $67.5
40毫米风扇 $13
1.2 检测
290刀的 Dolys “DC1100 Pro Air Quality”是一个真正的激光颗粒检测器,带两种不同的测量范围。小的通道(0.5>微米)应该可以看到细菌和霉菌。
高一点的通道(2.5>微米)可以看到灰尘和花粉。LCD显示器持续的显示小通道和大通道的长条图和读数,本设备能保存长达30天的空气质量数据。
我购买了一个带有PC接口的产品,并把它连接到了Arduino ethernet板上,这样我就能自动的发送数据到Pachube了。如果空气质量有问题,我的手机就能收到通过Twitter发布的报警信息。
这个产品非常的灵敏。它可以非常容易的检测到走过地毯时掀起的灰尘,或者是炒菜时候的烟。下面的图中你能看到非常有趣的事情。
首先在晚上的时候大家都休息了,读数会非常的低。你也能看到在中午的时候我女儿炒菜,数据会特别高,并且要花很长的时间才会逐渐降低。
1.3 实现流程
Arduino Ethernet板连接夏普传感器的图纸可以参阅 夏普GP2Y1010AU0F的datasheet
1.4 采样流程
1.点亮连接到pin2 的LED,过0.28毫秒,对连接到A0的模块Vo进行采样
2.过0.04毫秒,关闭LED,并且等待9.680毫秒。
这个10毫秒的采样周期会不停的进行重复,代码可以参考 arduino Source Code
Sharp pin 1 (V-LED) => 5V (通过一个150欧的电阻连接)
Sharp pin 2 (LED-GND) => Arduino GND pin
Sharp pin 3 (LED) => Arduino pin 2
Sharp pin 4 (S-GND) => Arduino GND pin
Sharp pin 5 (Vo) => Arduino A0 pin
Sharp pin 6 (Vcc) => 5V
我使用了一个小型的40毫米风扇保证空气能够被送到夏普传感器中,可能并没有必要,因为我将一个传感器安装到了防护罩内,所以希望确认能看到有粉尘飞入。