instructables ESP-01S Foilsitheoireacht Treoir Úsáideora Braiteoir Ábhar Cáithníneach

Sonraí Braiteora Ábhar Cáithníneach a Fhoilsiú chuig Adafruit IO Le Déantóir Pi Pico agus ESP-01S
ag kevinjwalters
Léiríonn an t-alt seo conas sonraí a fhoilsiú ó thrí braiteoir ábhar cáithníneacha ar chostas íseal chuig seirbhís Adafruit IO IoT ag baint úsáide as an Cytron Maker Pi Pico ag rith clár CircuitPython ag tarchur aschuir na mbraiteoirí thar Wi-Fi le modúl ESP-01S ag rith AT rmware.
Aithníonn an WHO ábhar cáithníneach PM2.5 mar cheann de na rioscaí comhshaoil is mó don tsláinte le 99% de dhaonra an domhain ina gcónaí in áiteanna nár comhlíonadh leibhéil threoirlínte cáilíochta aeir an EDS in 2019. Measann sé gur bás roimh am ba chúis leis seo 4.2 milliún. i 2016.
Is iad na trí braiteoir ábhar cáithníneach a thaispeántar san Airteagal seo:

an Plantower PMS5003 ag baint úsáide as nasc sraitheach;
an Sensirion SPS30 ag baint úsáide as i2c;
an Omron B5W LD0101 le haschuir chuisle.

Tá na braiteoirí optúla seo cosúil leis na cinn a fhaightear i gcineál amháin d’aláram deataigh baile ach faigheann siad bás ina n-iarracht ar cháithníní de mhéideanna difriúla a chomhaireamh seachas díreach aláram ag tiúchan tairsí.
Is braiteoir caitheamh aimsire é an léasair dearg-bhunaithe PMS5003 a úsáidtear go coitianta agus is féidir é a fháil sa braiteoir cáilíochta aeir PurpleAir PA-II. Is braiteoir níos déanaí é an SPS30 a úsáideann an prionsabal céanna agus is féidir é a fháil sa Braiteoir cáilíochta aeir Soiléire Node-S. Tá comhéadan níos primitive ag an braiteoir infridhearg B5W LD0101 LED-bhunaithe ach tá sé úsáideach dá chumas cáithníní níos mó ná 2.5 miocrón a bhrath - ní féidir leis an dá braiteoir eile iad seo a thomhas go hiontaofa.
Cuireann Adafruit IO sraith in aisce ar fáil le líon teoranta fothaí agus deais - is leor iad seo don tionscadal seo. Coinnítear na sonraí sraithe saor in aisce ar feadh 30 lá ach is féidir na sonraí a íoslódáil go héasca.
Tá bord Maker Pico san alt seo marample Cytron chuir go cineálta chugam chun meastóireacht a dhéanamh. Is é an t-aon difreálacht amháin a bhaineann leis an leagan táirgthe ná comhpháirteanna éighníomhacha a chur leis chun na trí chnaipe a dhíchóimeáil.
Is dócha go mbeidh uasghrádú rmware AT de dhíth ar an modúl ESP-01S. Is próiseas sách casta, ddly é seo agus d’fhéadfadh sé a bheith am-íditheach. Dhíol Cytron an modúl agus an AT rmware cuí air.
Ar an drochuair, tá an braiteoir Omron B5W LD0101 á scor ag an monaróir leis na horduithe deireanacha i mí an Mhárta 2022.
Soláthairtí:

Déantóir Cytron Pí Pico – Digi-eochair | PiHut
ESP-01S - Tagann bord Cytron le ATrmware cuí.
Adaptóir / ríomhchláraitheoir USB ESP-01 le cnaipe athshocraithe - Cytron.
Clár arán.
Sreanga geansaí ó mhná go fireannaigh, b’fhéidir íosfhad 20cm (8in).

Gléasra PMS5003 le adapter cábla agus clár aráin – Adafruit
nó Plandúir PMS5003 + Adaptóir clár aráin Pimoroni – Pimoroni + Pimoroni
Sensirion SPS30 – Digi-eochair
- Cábla Sparkfun SPS30 JST-ZHR go 5 bhiorán fireann – Digi-key
- friotóirí 2x 2.2k.
Omron B5W LD0101 – Luchaire
- Cábla Omron cur síos air mar leas a bhaint as (2JCIE-HARNESS-05) - Mouser
- Ceanntásc fireann 5 bioráin (chun cábla a oiriúnú don chlár aráin).
- solder – d’fhéadfadh gearrthóga crogall (ailigéadar) oibriú mar mhalairt ar shádráil.
- friotóirí 2x 4.7k.
- friotóirí 3x 10k.
- 0.1uF toilleoir.
- Cumhacht ceallraí do Omron B5W LD0101:
  - Sealbhóir ceallraí 4AA le haghaidh cadhnraí NiMH in-athluchtaithe (rogha níos fearr).
  - nó sealbhóir fuidrimh 3AA le haghaidh cadhnraí alcaileach.

D’fhéadfadh pacáiste cumhachta USB a bheith úsáideach más mian leat rith lasmuigh ó fhoinse cumhachta USB.

Céim 1: Ríomhchláraitheoir USB chun Flash a Thabhairt cothrom le dáta ar an ESP-01S

Ní dócha go dtiocfaidh an modúl ESP-01S le AT rmware cuí air mura bhfuil sé ó Cytron. Is é an bealach is éasca chun é a nuashonrú ná deasc Windows nó ríomhaire glúine a úsáid le cuibheoir USB a chumasaíonn an luaith a scríobh agus a bhfuil cnaipe athshocraithe aige.
Ar an drochuair, ní bhíonn cnaipí ná lasca ag cuibheoir an-choitianta, gan bhranda ar a dtugtar go minic mar rud cosúil le “ESP-01 Programmer Adapter UART” chun iad seo a rialú. Léiríonn an físeán thuas conas is féidir é seo a aischur go tapa
le roinnt lasca seiftithe déanta as dhá shreang geansaí fir le mná gearrtha ina dhá cheann agus sádráilte ar na bioráin ar an taobh thíos den chlár ríomhchláraitheoir. Tá cur chuige eile ina leith seo ag baint úsáide as clár aráin le feiceáil in Hackaday:
ESPhome ar ESP-01 Sreabhadh Oibre Windows.
https://www.youtube.com/watch?v=wXXXgaePZX8

Céim 2: Nuashonrú Firmware ar ESP-01S Ag baint úsáide as Windows

Is féidir clár teirminéil cosúil le PuTTY a úsáid leis an Ríomhchláraitheoir ESP-01 chun an leagan rmware a sheiceáil. Déanann an rmware an ESP8266 gníomhú beagán cosúil le móideim le horduithe spreagtha ag an tacar orduithe Hayes. Taispeánann an t-ordú AT + GMR AT + GMR an leagan rmware.
AT+GMR
AT leagan: 1.1.0.0 (11 Bealtaine 2016 18:09:56)
Leagan SDK: 1.5.4(baaeaebb)
am tiomsaithe: 20 Bealtaine 2016 15:08:19
Tá treoir ag Cytron a chuireann síos ar conas an nuashonrú rmware a chur i bhfeidhm ag baint úsáide as Uirlis Íoslódála Espressif Flash (Windows amháin) ar GitHub: CytronTechnologies/esp-at-binaries. Soláthraíonn Cytron cóip den dhénártha rmware, Cytron_ESP- 01S_AT_Firmware_V2.2.0.bin.
Tar éis uasghrádú rathúil a dhéanamh déanfar an rmware nua a thuairisciú mar leagan 2.2.0.0
AT+GMR
Leagan AT: 2.2.0.0(b097cdf – ESP8266 – Meitheamh 17 2021 12:57:45)
Leagan SDK: v3.4-22-g967752e2
am tiomsaithe(6800286): 4 Lúnasa 2021 17:20:05
Leagan bruscair: 2.2.0(Cytron_ESP-01S)
Tá clár líne ordaithe ar a dtugtar esptool ar fáil mar rogha eile chun an ESP-8266S atá bunaithe ar ESP01 a ríomhchlárú agus d’fhéadfaí é a úsáid ar Linux nó macOS.
Is féidir an rmware ar an ESP-01S a thástáil ar an Maker Pi Pico ag baint úsáide as simpletest.py Cytron. Cuireann sé seo ping ICMP chuig seirbhís aitheanta ar an Idirlíon gach 10 soicind agus taispeánann sé an t-am turais bhabhta (rtt) i milleasoicindí. Teastaíonn rúin.py file leis an SSID Wi-Fi (ainm) agus pasfhocal - tá cur síos air seo níos déanaí san Airteagal seo.
AN MAITHAN BAD

Céim 3: Na Braiteoirí a nascadh

Baineadh úsáid as clár aráin leathmhéid chun na trí braiteoir a nascadh agus chun monatóireacht a dhéanamh ar an toirttage ó na ceithre cadhnraí NiMH in-athluchtaithe. Tá grianghraf ardtaifeach san áireamh den leagan iomlán thuas agus déanann na chéad chéimeanna eile cur síos ar conas is féidir gach braiteoir a nascadh.
Tá na ráillí cumhachta ar an gclár aráin á gcumhachtú ón Pi Pico le

VBUS (5V) agus GND chuig na ráillí cumhachta ar an taobh clé agus
3V3 agus GND ar an taobh deas.

Tá na ráillí cumhachta marcáilte le líne dearg in aice láimhe le haghaidh iarnród dearfach agus gorm le haghaidh iarnród diúltach (nó talamh). Ar chlár aráin lánmhéid (830 poll) d'fhéadfadh go mbeadh sraith barr ráillí acu seo nach bhfuil ceangailte leis an sraith bun ráillí.
Ní úsáidtear na cadhnraí ach amháin chun an Omron B5W LD0101 a chumhachtú a bhfuil toirt seasta ag teastáil uaidhtage. Is minic a bhíonn an chumhacht USB ó ríomhaire torannach, rud a fhágann nach bhfuil sé oiriúnach.

Céim 4: Nasc an Planower PMS5003

Tá cumhacht 5003V ag teastáil ón Plantower PMS5 ach tá a chomhéadan sraitheach “stíl TTL” sábháilte 3.3V. Na ceangail ó na
Is iad PMS5003 trí chlár ar leithligh chuig an Pi Pico ná:

VCC go 5V (dearg) trí iarnród 6 go 5V as a chéile;

GND go GND (dubh) trí shraith 5 go GND;
SET go EN (gorm) trí shraith 1 go GP2;
RX go RX (bán) trí shraith 3 go GP5;
TX go TX (liath) trí shraith 4 go GP4;
ATHSCRÚDÚ chuig ATHSCRÚDÚ (corcra) trí shraith 2 go GP3;
NC (gan ceangal);
NC.

Áirítear leis an mbileog rabhadh faoin gcás miotail.
Tá sliogán miotail ceangailte leis an GND mar sin bí cúramach gan ligean dó giorrachadh [sic] leis na codanna eile den chiorcad seachas GND.
Is gnách go seoltar an comhpháirt le fllm plaisteach gorm ar an gcás chun an dromchla a chosaint ó scratches ach níor cheart brath air seo le haghaidh insliú leictreachais.

Céim 5: Nascadh an Sensirion SPS30

Tá cumhacht 30V ag teastáil ón Sensirion SPS5 ach tá a chomhéadan i2c sábháilte 3.3V. Is iad na comhpháirteanna breise amháin ná dhá fhriotóir 2.2k chun gníomhú mar tharraingt suas don bhus i2c. Is iad na naisc ón SPS30 go Pico:

VDD (dearg) go 5V5V iarnróid;
SDA (bán) go GP0 (liath) trí shraith 11 le friotóir 2.2k go dtí iarnród 3.3V;
SCL (corcra) go GP1 (corcra) trí shraith 10 le friotóir 2.2k go dtí iarnród 3.3V;

SEL (glas) go GND;
GND (dubh) go GND.

D'fhéadfadh go mbeadh brú daingean ag teastáil ón gcónascaire ar an luaidhe chun é a chur isteach i gceart sa SPS30.
Tacaíonn an SPS30 freisin le comhéadan sraitheach a mholann Sensirion sa bhileog sonraí.
Ba cheart roinnt breithnithe a dhéanamh maidir le húsáid an chomhéadain I2C. Dearadh I2C ar dtús chun dhá shlis a nascadh ar PCB. Nuair a bhíonn an braiteoir ceangailte leis an bpríomh PCB trí chábla, ní mór aird ar leith a thabhairt ar thrasnaíocht leictreamaighnéadach agus crosstalk. Bain úsáid as cáblaí ceangail chomh gearr agus is féidir (< 10 cm) agus/nó nasctha go maith.
Molaimid comhéadan UART a úsáid ina ionad sin, nuair is féidir: tá sé níos láidre i gcoinne trasnaíochta leictreamaighnéadach, go háirithe le cáblaí fada nasctha.
Tá rabhadh ann freisin faoi chodanna miotail an cháis.
Tabhair faoi deara, go bhfuil nasc inmheánach leictreach idir bioráin GND (5) agus sciath miotail. Coinnigh an sciath miotail seo coirce leictreach chun aon sruthanna neamhbheartaithe a sheachaint tríd an nasc inmheánach seo. Más rud é nach rogha é seo, tá sé éigeantach cothromú féideartha seachtrach a dhéanamh idir bioráin GND agus aon acmhainneacht a bhaineann leis an sciath. D’fhéadfadh aon sruth trí nasc idir GND agus sciath miotail dochar a dhéanamh don táirge agus cruthaíonn sé riosca sábháilteachta trí róthéamh.

Céim 6: An Omron B5W LD0101 a nascadh

Níl an cábla Omron beartaithe le húsáid le clár aráin. Bealach tapa amháin chun é a úsáid chun cláir ar bord a úsáid ná an soicéad a ghearradh amach, na sreanga a stialladh agus iad a shádráil go fad cúig phionna de bhioráin chinn fireanna. D'fhéadfaí gearrthóga crogall (ailigéadar) a úsáid mar chur chuige eile chun sádráil a sheachaint.
Éilíonn an Omron B5W LD0101 soláthar cumhachta seasta 5V. Tá a dhá aschur ag leibhéal 5V freisin nach bhfuil ag luí le hionchuir 3.3V Pi Pico. Toisc friotóirí a bheith ar an gclár braiteora is fusa é seo a ísliú go luach sábháilte trí fhriotóir 4.7k a chur leis an talamh in aghaidh an aschuir. Tá na friotóirí ar bord doiciméadaithe sa bhileog sonraí a fhágann gur cur chuige réasúnta é seo.
Is iad na naisc ón B5W LD0101 go Pico:

Iarnród Vcc (dearg) go 5V (dearg) trí shraith 25;
OUT1 (buí) go GP10GP10 (buí) trí shraith 24 le friotóir 4.7k go GND;
GND (dubh) go GND (dubh) trí shraith 23;
Vth (glas) go GP26GP26 (glas) trí shraith 22 le toilleoir 0.1uF go GND;

OUT2 (oráiste) go GP11 (oráiste) trí shraith 21 le friotóir 4.7k go GND.

Tá an GP12 (glas) ón Pi Pico nascann sé le ró 17 agus nascann friotóir 10k sraith 17 le sraith 22.
Déanann an mbileog cur síos ar an riachtanas soláthair cumhachta mar:
Íosmhéid 4.5V, 5.0V tipiciúil, uasmhéid 5.5V, ripple toirtetagMoltar raon 30mV nó níos lú. Cinntigh nach bhfuil aon torann faoi bhun 300Hz. Con
rm an ripple incheadaithe toirtetage luach ag baint úsáide as meaisín iarbhír.
Is iad trí chadhnraí alcaileacha nó ceithre in-athluchtaithe (NiMH) an bealach is éasca chun toirt seasta, cobhsaí a sholáthartage de thart ar 5V chuig an braiteoir. Is dócha gur droch-rogha é pacáiste cumhachta USB mar gheall ar an toirttagTagann e ó cheallraí litiam de ghnáth ag baint úsáide as tiontaire buck-treisithe a fhágann go bhfuil sé torannach.
Úsáideann an B5W LD0101 comhiompar dá sruth aeir agus ní mór é a chur ina seasamh chun oibriú i gceart. Athrú ar an soláthar voltage is dócha go mbeidh tionchar aige ar theocht an téitheoir agus ar an aer gaolmhar ow. Ní mór éifeacht a bheith ag teocht chomhthimpeallach freisin.

Céim 7: Monatóireacht Battery Le Divider Féideartha

An ceallraí voltagsáraíonn e an leibhéal 3.3V d'ionchuir phróiseálaí RP2040 Pi Pico. Is féidir le roinnteoir poitéinsil simplí an toirt seo a laghdútage a bheith laistigh den raon sin. Ligeann sé seo don RP2040 leibhéal na ceallraí a thomhas ar ionchur in ann analógach (GP26 go GP28).
Úsáideadh péire friotóirí 10k thuas chun an toirt a leathtage. Is gnách go n-úsáidtear luachanna níos airde cosúil le 100k chun an sruth amú a íoslaghdú. Is iad na naisc ná:

Sreang geansaí B5W LD0101 Vcc (dearg) go dtí an tsraith 29 taobh clé;

friotóir 10k ar ró 29 idir an taobh clé agus an taobh deas ar ró 29;
Sreang geansaí donn chuig Pi Pico GP27;
Friotóir 10k ón taobh deas de shraith 29 go dtí an iarnród GND in aice láimhe.

Is féidir GP28 ar an Déantóir Pi Pico a úsáid mar ionchur analógach ach ós rud é go bhfuil sé ceangailte freisin leis an bpicteilín RGB a d'fhéadfadh éifeacht afltiny a bheith aige ar an luach agus d'fhéadfadh sé fiú soilsiú nó athrú má tá an t-ionchur cosúil le prótacal WS2812!

Céim 8: Suiteáil CircuitPython agus Clár Foilsitheoireachta Sonraí Braiteoir

Mura bhfuil tú eolach ar CircuitPython is fiú an treoir Welcome to CircuitPython a léamh ar dtús.

Suiteáil na seacht leabharlann seo a leanas ón leagan 7.x bundle ó https://circuitpython.org/libraries isteach sa eolaire lib ar an tiomántán CIRCUITPY:
1. adafruit_bus_device
2. adafruit_minimqtt
3. adafruit_io
4. adafruit_espatcontrol
5. dafruit_pm25
6. adafruit_requests.mpy
7. neopixel.mpy
Íoslódáil an dá leabharlann bhreise seo chuig an eolaire lib trí chliceáil ar Sábháil nasc mar… ar an files laistigh den eolaire nó ar an file:
1. adafruit_sps30 ó https://github.com/kevinjwalters/Adafruit_CircuitPython_SPS30
2. b5wld0101.py ó https://github.com/kevinjwalters/CircuitPython_B5WLD0101
Cruthaigh na rúin.py file (féach example thíos) agus líon isteach na luachanna.
Íoslódáil an clár chuig CIRCUITPY trí chliceáil ar Sábháil nasc mar… ar pmsensors_adafruitio.py
Athainmnigh nó scrios aon code.py atá ann cheana file ar CIRCUITPY ansin athainmnigh an pmsensors_adafruitio.py go code.py Seo file a reáchtáiltear nuair a thosaíonn nó nuair a athlódálann ateangaire CircuitPython.

# Sa chomhad seo coimeádann tú socruithe rúnda, pasfhocail agus comharthaí!
# Má chuireann tú sa chód iad, tá an baol ann go ndéanfaidh tú an fhaisnéis sin nó go roinnfidh tú í
rúin = {
“ssid”: “IONSÁIGH-WIFI-AINM-ANSEO”,
“focal faire”: “IONSÁIGH-WIFI-PASSWORD-ANSEO”,
“aio_username” : “INSERT-ADAFRUIT-IO-USERNAME-HERE”,
“aio_key” : “INSERT-ADAFRUIT-IO-IPPLICATION-key-ANSE”
# http://worldtimeapi.org/timezones
“crios ama” : “Meiriceá/Nua_Eabhrac”,
}
Ba iad seo a leanas na leaganacha a úsáideadh don tionscadal seo:
CircuitPython 7.0.0
Ní cheadaítear bundle leabharlainne CircuitPython adafruit-circuitpython-bundle-7.x-mpy-20211029.zip- leaganacha níos luaithe ó Mheán Fómhair/Deireadh Fómhair a úsáid mar an adafruit_espatcontrol
leabharlann a bhí bugaí agus leath oibreacha ar bhealach mearbhall.

Céim 9: Socrú Adafruit IO

Tá go leor treoracha ag Adafruit ar a sheirbhís Adafruit IO, is iad na cinn is ábhartha:
Fáilte go dtí Adafruit IO
Bunúsacha Adafruit IO: Fothaí
Bunúsacha Adafruit IO: Deais
Nuair a bheidh tú eolach ar fhothaí agus ar dheais, lean na céimeanna seo.

Cruthaigh cuntas Adafruit mura bhfuil ceann agat cheana féin.
Déan grúpa nua darb ainm mpp-pm faoi Fothaí
Déan naoi bhfotha sa ghrúpa nua seo trí chliceáil ar an gcnaipe + Fotha Nua, is iad na hainmneacha:
1. b5wld0101-amh-amach1
2. b5wld0101-amh-amach2
3. b5wld0101-vcc
4. b5wld0101-vth
5. cpu-teocht
6. pms5003-pm10-caighdeánach
7. pms5003-pm25-caighdeánach
8. sps30-pm10-caighdeánach
9. sps30-pm25-caighdeánach
Déan deais do na luachanna seo, is iad na bloic molta:
1. Trí Bhloc Cairte Líne, ceann amháin do gach braiteoir le dhá líne in aghaidh na cairte.
2. Trí bhloc tomhsaire don dá imleabhartages agus teocht.

Céim 10: An Foilsitheoireacht Sonraí a Fhíorú

An leathanach Monatóir faoi Pro file úsáideach chun a fhíorú go bhfuil sonraí ag teacht i bhfíor-am trí bhreathnú ar na Sonraí Beo file alt. Casann an clár an picteilín RGB gorm ar feadh 2-3 soicind nuair a sheolann sé na sonraí chuig Adafruit IO agus ansin filleann sé go glas.
Is cosúil go n-athraíonn an teocht ón RP2040 idir LAPanna éagsúla agus ní dócha go mbeidh sé ag teacht leis an teocht chomhthimpeallach.
Más rud é nach n-oibríonn sé seo ansin anseo tá roinnt rudaí a sheiceáil.

Má fhanann an picteilín RGB nó mura bhfuil sonraí faighte ag Adafruit IO, seiceáil an consól sraitheach USB le haghaidh aschur/earráidí. Léireoidh aschur uimhriúil Mu ar an gconsól sraitheach an bhfuil na braiteoirí ag obair agus línte nua á bpriontáil gach 2-3 soicind – féach thíos le haghaidh example aschur.
An rannóg Earráidí Beo ar an leathanach Monatóireacht is fiú a sheiceáil an bhfuil sonraí á seoladh ach nach bhfuil siad ag taispeáint.

Is féidir an athróg dífhabhtaithe sa chlár a shocrú ó 0 go 5 chun méid na faisnéise dífhabhtaithe a rialú. Díchumasaíonn leibhéil níos airde an priontáil tuple do MU.
Is bealach úsáideach é an clár simpletest.py chun a chruthú go bhfuil nasc Wi-Fi déanta agus go n-oibríonn nascacht leis an Idirlíon do thrácht ICMP.
Cinntigh go bhfuil tú ag úsáid leagan is déanaí den leabharlann adafruit_espatcontrol.

Tá soilse gorm an Maker Pi Pico ar gach GPIO an-úsáideach chun radharc láithreach a fháilview den stát GPIO. Beidh an GPIO nasctha ar fad ar siúl ach amháin:
- Beidh GP26 múchta mar gheall ar an toirt smoothedtage (thart ar 500mV) ró-íseal;
- Beidh GP12 dim toisc gur comhartha PWM timthriall dualgas ~ 15% é;
- Beidh GP5 ar siúl ach beidh sé ag caochaíl de réir mar a sheoltar sonraí ón PMS5003;
- Beidh GP10 ar ceal ach beidh caochaíl ann de réir mar a bhraitheann an B5W LD0101 cáithníní beaga;
- Beidh GP11 múchta ach tiocfaidh caochaíl go han-mhinic mura mbíonn tú in áit an-toiteach.

Breathnóidh an t-aschur atá beartaithe don bhreatóir i Mú ar rud éigin mar seo i seomra:
(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)
Nó seomra le haer níos glaine:
(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)
Is iad na sé luach in aghaidh na líne in ord ná:

PMS5003 PM1.0 agus PM2.5 (luachanna slánuimhir);
SPS30 PM1.0 agus PM2.5;
Áireamh B5W LD0101 amh OUT1 agus OUT2.

Céim 11: Tástáil na Braiteoirí Taobh istigh Le Mu agus Adafruit IO

Taispeánann an físeán thuas na braiteoirí ag freagairt do chluiche atá á bhualadh chun an bata tuise a lasadh. Is iad na buaicluachanna PM2.5 ó PMS5003 agus SPS30 ná 51 agus 21.5605, faoi seach. Tá optaic aimsithe ag an B5W LD0101 agus tá tionchar ag an soilsiú halaigine tungstain a úsáidtear don fhíseán seo go dona air. Tá leibhéal ardaithe cáithníní san aer ó rith tástála roimhe seo.
Cuimhnigh an pacáiste ceallraí a dhínascadh nuair nach bhfuil sé in úsáid nó déanfaidh téitheoir B5W LD0101 na cadhnraí a dhraenáil.
https://www.youtube.com/watch?v=lg5e6KOiMnA

Céim 12: Ábhar Cáithníneach Lasmuigh ar Oíche Ghuto Fawkes

Tá baint ag Guto Fawkes Night le tinte cnámh agus tinte ealaíne a d’fhéadfadh cur le méadú ar thruailliú aeir ar feadh tráthnóna nó dhó. Léiríonn na cairteacha thuas na trí braiteoir á gcur lasmuigh díreach tar éis 7pm Dé hAoine 5 Samhain 2021. Ní raibh aon tine ealaíne sa gharchomharsanacht ach d'fhéadfaí iad a chloisteáil i gcéin. Tabhair faoi deara: athraíonn an scála eitilt idir na trí chairt.
Léiríonn na sonraí beathaithe atá stóráilte in Adafruit IO go raibh leibhéal beagán ardaithe PM2.5 cheana féin ag na braiteoirí a bhrath an t-aer bunaithe ar na huimhreacha 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
Bhí an buaicphointe thart ar 46ug in aghaidh an mhéadair chiúbaigh díreach roimh 11pm:
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
Tá spikes gearr in áiteanna eile sna sonraí nuair a bhí na braiteoirí lasmuigh. D’fhéadfadh siad seo a bheith mar gheall ar wafts ó:

sceite ó théamh lárnach gáis,
daoine ag caitheamh tobac in aice láimhe agus/nó
boladh/múch ón gcócaireacht.

Seiceáil an aimsir sula gcuirfidh tú leictreonaic nochta lasmuigh!

Céim 13: Ábhar Cáithníneach Laistigh Le Cócaireacht

Léiríonn na cairteacha thuas mar a imoibríonn na braiteoirí do bhagúin agus beacáin á friochadh i gcistin in aice láimhe le heastóscadh measartha. Bhí na braiteoirí thart ar 5m (16 troigh) ón gcarn. Nóta: athraíonn scála y idir na trí chairt.
Léiríonn na sonraí beathaithe atá stóráilte in Adafruit IO na braiteoirí le buaicleibhéal gearr PM2.5 de thart ar 93ug in aghaidh an mhéadair ciúbach bunaithe ar na huimhreacha 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
Beidh na truailleáin an-difriúil leis na cinn ó athoibreacha. Is seanscéal suimiúil é seoample foinsí éagsúla ábhar cáithníneach san aer a análaimid.

Céim 14: Braiteoirí Poiblí um Ábhair Cháithníneacha

Is ó bhraiteoirí poiblí in aice láimhe na sonraí a ghrafadh thuas.

Breathe Londain
- Nód Gluaiseachta Soiléire-S
  - tbps
  - oss
  - rl
OscailteAQ
- PurpleAir PA-II
  - sr
Líonra Cáilíochta Aeir Londain
- Cáilíocht tagartha (Met One BAM 1020 agus cinn eile)
  - FS
  - AS
  - TBR

Tá na braiteoirí tbps agus TBR beagnach comhlonnaithe agus grafaítear iad le chéile chun an comhghaol idir an gléas SPS30-bhunaithe agus an ceann tagartha in aice láimhe a thaispeáint. Is cosúil go bhfuil an SPS30 á léamh go suntasach ar thráthnónta an 5 agus an 6 Samhain nuair a bhíonn sé réasúnach glacadh leis go bhfuil an méadú tráthnóna de bharr athoibreacha. D’fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar an difríocht i mais na gcáithníní toisc nach féidir leis na braiteoirí a úsáidtear don airteagal seo ach toirt a bhrath agus ní mór dóibh dlús na gcáithníní a thomhas chun luachanna a tháirgeadh i micrigram in aghaidh an mhéadair chiúbaigh.
Is cosúil go bhfuil an PMS5003 sa PurpleAir PA-II ró-léamh go suntasach maidir le haon leibhéil ardaithe PM2.5 bunaithe ar an tréimhse ghearr seo. D’fhéadfadh sé seo a bheith ag teacht leis na torthaí a thaispeántar ar na leathanaigh roimhe seo nó d’fhéadfadh fachtóirí eile a bheith in aice leis is cúis leis seo.
Táirgeann an SPS30 agus PMS5003 sonraí do cháithníní atá níos mó ná 2.5 miocrón ach léiríonn na leathanaigh a leanas cén fáth ar chóir déileáil leis seo go cúramach.

Céim 15: Comparáid idir Braiteoirí – Méid na gCáithníní

Tagann na graif thuas ó mheastóireacht na Saotharlainne ar roghnaíocht mhéid na gcáithníní de bhraiteoirí optúla ábhar cáithníneacha ar chostas íseal ag Institiúid Meitéareolaíochta na Fionlainne. Rinneadh tástáil ar thrí braiteoir de gach cineál le méideanna éagsúla na gcáithníní a thaispeántar ar an x-ais logartamach. Léiríonn na línte daite luachanna ríofa na mbandaí méide cáithníní ar leith bunaithe ar aschuir an bhraiteora, taispeánann an bandáil an dáileadh. Forluíonn na trí luach SPS30 os cionn 1 miocrón go mór, rud a fhágann gur deacair iad a idirdhealú.
Is iad na méadrachtaí coitianta do cháithníní ná PM2.5 agus PM10. Cé go dtagraíonn an uimhir san ainm d'uasmhéid an cháithnín tá na haonaid ina micrigram in aghaidh an mhéadair chiúbaigh. Ní féidir leis na braiteoirí saora ach trastomhas na gcáithníní (toirt) a thomhas agus caithfidh siad roinnt tomhais a dhéanamh faoi dhlús chun na luachanna dóchúla PM2.5 agus PM10 a ríomh.
Úsáideann an PMS5003 luach dlúis tairiseach, cuireann Sensirion síos ar a gcur chuige dlúis don SPS30 mar:
Glacann an chuid is mó de na braiteoirí PM ar chostas íseal ar an margadh dlús maise tairiseach sa chalabrú agus ríomhann siad an tiúchan mais trí chomhaireamh na gcáithníní braite a iolrú faoin mais-dlúis seo. Ní oibríonn an toimhde seo ach amháin má thomhaiseann an braiteoir cineál cáithnín aonair (mar shampla, deatach tobac), ach i ndáiríre tá go leor cineálacha cáithníní éagsúla againn a bhfuil go leor airíonna optúla éagsúla acu sa saol laethúil, ó dheannach tí ‘trom’ go cáithníní dócháin ‘éadrom’. . Úsáideann halgartaim dhílseánaigh Sensirion cur chuige chun cinn a cheadaíonn meastachán ceart ar an olltiúchan, beag beann ar an gcineál cáithníní a thomhaistear. Ina theannta sin, cuireann cur chuige den sórt sin ar chumas meastachán ceart a dhéanamh ar mhéid na mboscaí bruscair.
Cuimsíonn an mhéadracht PM na cáithníní go léir atá faoi bhun na bparaiméadar méide .i
Mais PM1 + na gcáithníní go léir idir 1.0 agus 2.5 miocrón = PM2.5,
PM2.5 + mais na gcáithníní go léir idir 2.5 agus 10 miocrón = PM10.
Níl na PMS5003 agus SPS30 in ann na cáithníní sa tástáil saotharlainne seo a bhrath os cionn 2-3 miocrón. Seans go mbraithfidís cineálacha eile cáithníní os cionn na méide seo.
Breathnaíonn an B5W LD0101 inchreidte ón tástáil saotharlainne seo chun PM10 a thomhas.

Céim 16: Comparáid idir Braiteoirí – Dearadh

Is féidir an téitheoir Omron (friotóir 100 ohm +/- 2%!) a fheiceáil má dhéantar an braiteoir a iompú bun os cionn. Pléitear an dearadh go mion in Omron : Braiteoir cáilíochta aeir a fhorbairt le haghaidh puriféar aeir . Is cosúil go bhfuil úsáid comhiompar amh ach is féidir é a bheith ina réiteach iontaofachta níos airde i gcomparáid le comhpháirt mheicniúil cosúil le lucht leanúna a bhfuil saolré nite aige agus saolré a d'fhéadfadh a bheith laghdaithe trí oibriú i dtimpeallacht dheannach. Dealraíonn sé go bhfuil an lucht leanúna SPS30 deartha ionas gur féidir é a athsholáthar go héasca gan an cás a oscailt. Tá an ghné dearaidh chéanna ag samhlacha Plantower eile.
Beidh seans ag gach ceann de na trí braiteoir d’éifeachtaí ard-taise choibhneasta a mhéadaíonn na luachanna PM go hearráideach.
Ní úsáideann na braiteoirí deimhnithe cáilíochta tagartha (liosta DEFRA na RA) a dhéanann monatóireacht ar ábhar cáithníneach cur chuige optúil chun tomhas a dhéanamh. Oibríonn an Met One BAM 1020 le

na cáithníní atá níos mó ná an teorainn mhéide a scaradh ón aer sample,
an t-aer a théamh chun an taiseachas coibhneasta a rialú/a laghdú,
na cáithníní a thaisceadh ar alt nua de théip brous leanúnach agus
ansin maolú foinse radaíochta béite a thomhas ag na cáithníní carntha ar an téip chun meastachán maith a ríomh ar mhais iomlán na gcáithníní.

Teicníc choiteann eile is ea an Micreachothromaíocht Ascalaithe Eiliminte Barrchaolaithe (TEOM) a thaisceann cáithníní ar lter inathsholáthair ar fhoirceann saor feadáin barrchaolaithe a xedaítear ag an taobh eile. Má dhéantar minicíocht ascalaithe an fheadáin atá athshondach go nádúrtha a thomhas go beacht is féidir mais bhreise na gcáithníní a ríomh ón mionathrú minicíochta. Tá an cur chuige seo oiriúnach chun luachanna PM ar ráta níos airde a chruthú.

Céim 17: Ag Dul Níos Mó

Nuair a bheidh do bhraiteoirí socraithe agat agus sonraí á bhfoilsiú agat do Adafruit IO, seo roinnt smaointe eile le fiosrú:

Déan tástáil ar gach seomra i do theach le himeacht ama agus an ghníomhaíocht agus an aeráil á nótáil. Déan do theach a thástáil agus tú ag cócaireacht. Tástáil barbeque.

Bain úsáid as na trí chnaipe ar an Maker Pi Pico. Tá siad seo nasctha le GP20, GP21 agus GP22 a fágadh gan úsáid d’aon ghnó chun ligean d’úsáid cnaipe.
Má tá cónaí ort in aice le stáisiún poiblí monatóireachta ar cháilíocht an aeir cuir do shonraí i gcomparáid leo.
Cuir taispeáint leis le haghaidh úsáide freastail a thaispeánann luachanna braiteora. Tá an SSD1306 beag, inordaithe agus éasca le cur leis/úsáid i CircuitPython. Féach Instructables: Moisture Ithreacha Moisture

Leis an Déantóir Pi Pico le haghaidh example de a úsáid.
Déan iniúchadh ar an leabharlann MQTT féachaint an féidir na sonraí braite go léir a sheoladh i mbaisc amháin. Ba cheart go mbeadh sé seo níos éifeachtaí.
Comhtháthú ar bhealach éigin le Braiteoir Cáilíochta Aeir IKEA Vindriktning neamhspleách.
- Léiríonn nascacht MQTT Soren Beye don Ikea VINDRIKTNING conas ESP8266 a chur leis an braiteoir agus aithníonn sé braiteoir an ábhair cháithnínigh (deannaigh) mar “Ciúbach PM1006-mhaith”.
- Tionscadal chun cinn a bheadh ann ná bord bunaithe ar ESP32-S2 a chur in ionad an phríomh-PCB le braiteoirí digiteacha comhshaoil breise chun feiste Wi-Fi-chumasaithe, CircuitPython-bhunaithe a chruthú.
- Pléitear an gléas seo ar Fhóram Cúntóirí Baile: Braiteoir Cáilíochta Aeir IKEA Vindriktning.
- Táirgeann LaskaKit PCB athsholáthair bunaithe ar ESP32 don braiteoir chun gur féidir é a úsáid go héasca le ESPhome.
Déan staidéar ar na héifeachtaí a bhaineann le hathrú an tsoláthair toirtetage laistigh de na raonta ceadaithe do na braiteoirí. D’fhéadfadh go n-athródh sé seo luas an lucht leanúna nó teocht an téitheoir ag cur isteach ar na torthaí.
Tóg imfhálú cruthúnas aimsire agus fiadhúlra le dearadh cúramach le haghaidh ionraoin aeir, asraon agus braiteoirí srutha aeir anuas. Baineadh úsáid as scáthlán téipeáilte ar ráille chun an leictreonaic oscailte nochta a chosaint le haghaidh bailiú sonraí thar an deireadh seachtaine don alt seo.

Tionscadail Ghaolmhara:

Costas Vav: Braiteoir Iniompartha Cáilíochta Aeir
Pimoroni: Stáisiún cáilíochta aeir lasmuigh le Enviro+ agus Luftdaten
Instructables: Ag Úsáid Sciathán Cleite Pimoroni Enviro+ Leis an Cleite Adafruit NRF52840 Express - an
Áirítear le Enviro+ FeatherWing cónascaire don PMS5003. Is féidir an SPS30 a úsáid le bioráin i2c agus níl ach go leor bioráin ann chun an B5W LD0101 a úsáid freisin.

Ní thacaíonn an nRF52840 le Wi-Fi mar sin ní féidir é seo a úsáid leis féin chun sonraí a fhoilsiú ar an Idirlíon.
Adafruit Learn: Braiteoir Cáilíochta Aeir 3D Imfhálú Clóbhuailte . – úsáideann Adafruit Cleite M4 le Airlift FeatherWing bunaithe ar ESP32 agus PMS5003.
Adafruit Foghlaim: Quickstart IoT - Raspberry Pi Pico RP2040 le WiFi - úsáideann bord ar leithligh Adafruit AirLift bunaithe ar ESP32.

GitHub: CytronTechnologies/MAKER-PI-PICO Example Code/CircuitPython/IoT – example cód do Adafruit IO, Blynk agus Thinkspeak.
Cytron: Monatóireacht Aeir ag Úsáid Fón Póca - úsáideann sciath Arduino bunaithe ar ESP8266 chun sonraí a sheoladh ó a
Braiteoir ábhar cáithníneach Honeywell HPM32322550 go Blynk, níl guthán (cliste) ag teastáil.

Braiteoirí idirmheánacha, níos costasaí ach le cumas níos fearr méideanna cáithníní níos mó a bhrath:

Córais Piera IPS-7100
Alphasense OPC-N3 agus OPC-R2

Tuilleadh Léitheoireachta:

Braiteoirí
- Institiúid Meitéareolaíochta na Fionlainne: Measúnú saotharlainne ar roghnaíocht mhéid na gcáithníní braiteoirí optúla ábhar cáithníneacha ar chostas íseal (Bealtaine 2020)
- Gough Lui: Review, Teardown: Cuimsíonn Braiteoir Monatóireachta Cáithníneach Léasair Plantower PMS5003 comparáid le Sensirion SPS30.
- Karl Koerner: Conas Braiteoir Aeir PMS 5003 a oscailt agus a ghlanadh
- Met One Instruments, Inc., Físeán Oiliúna TSA BAM-1020 EPA (YouTube) - léiríonn sé cad atá taobh istigh agus conas a oibríonn sé.
- Malartú Taighde CITRIS: Caint Sean Wihera (Gluaiseacht Soiléire) (YouTube) – caint lena n-áirítear sonraí ar an braiteoir Node-S a úsáideann an Sensirion SPS30.
Reachtaíocht agus Eagraíochtaí a bhaineann le cáilíocht an aeir
- Na Rialacháin um Chaighdeáin Cháilíochta Aeir 2010 (RA)
- Treoirlínte um Thruailliú Aeir na hEagraíochta Domhanda Sláinte (WHO).
- Fondúireacht scamhóg na Breataine – Cáilíocht Aeir (PM2.5 agus NO2)
Taighde
- Imperial College London: An Leanúntas Aerthruaillithe Laistigh-Allamuigh (YouTube)
- Leanaí bunscoile ag bailiú sonraí maidir le cáilíocht an aeir ag baint úsáide as málaí droma i Londain in 2019:
  - Dyson: Rianú truaillithe ar an rith scoile. Breathe London (YouTube)
  - Coláiste an Rí Londain: Grúpa Taighde Comhshaoil: Staidéar Breathe London Wearables
- Iris Atmaisféar: Truailliú Aeir Laistigh ó Shoirn Chónaithe: Ag Scrúdú ar Thuilte Ábhar Cáithníneach i dTithe le linn Fíorúsáide Domhanda
Nuacht agus Blaganna
- The Economist: Spéir mheán oíche – Cruthaíonn téamh tí gual-dearg na Polainne truailliú forleathan (Eanáir 2021)
- US NPR: B'fhéidir nach bhfuil tú i do chosaint ar na contúirtí a bhaineann le Deataigh Fhiáin le Foscadh Laistigh?
- Reuters: Tá an páirtí thart: fágann Diwali Deilí ag sracadh in aer contúirteach míshláintiúil
- Blag Pimoroni: An Oíche is Truaillithe den Bhliain (sa RA)
- Gluaiseacht Soiléire: Deatach Dóiteáin Fiáin, Sláinte Poiblí, agus Ceartas Comhshaoil: Níos Fearr
- Cinnteoireacht le Monatóireacht Aeir (YouTube) – cur i láthair agus plé ar cháilíocht an aeir in iarthar SAM, go háirithe thart ar 2020 deatach tine fiáin.
- Caomhnóir: Bíonn tionchar ag aer salach ar 97% de thithe na RA, léiríonn sonraí

Monatóireacht Cháithníneach agus trádstóráil sonraí
- Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (An Institiúid Náisiúnta um Shláinte Phoiblí agus an Comhshaol): Vuurwerkexperiment (Turgnamh Tine Ealaíne) 2018-2019
- Google: Sráid ar shráid: Conas atá cáilíocht an aeir san Eoraip á mapáil againn – sráid view bailíonn gluaisteáin sonraí ábhar cáithníneach agus truaillithe gáis.London Air Quality Network
- Breathe London – líonra chun Líonra Cáilíochta Aeir Londain a fhorlíonadh le “braiteoirí cáilíochta aeir atá in ord, éasca le suiteáil agus cothabháil d’aon duine”, a úsáideann an Soiléire Gluaiseacht Nód-S faoi láthair.
- Ambasáid na SA i mBéising monatóireacht ar ábhar cáithníneach (Twitter)
- Innéacs Cáilíochta Aeir an Domhain – bailíonn sé sonraí ó go leor foinsí éagsúla le léarscáil views agus sonraí stairiúla.
- Sensor.Community (ar a dtugtaí Luftdaten roimhe seo) – “an domhan a dhéanamh mar áit níos fearr trí shonraí comhshaoil oscailte arna dtiomáint ag an bpobal”.

Leabharlanna Bogearraí
- Fabhtanna Bogearraí i Leabharlann Bhraiteora d’Ábhar Cáithníneach – an adafruit_pm25 fulaingt ó cheann amháin ar a laghad de na saincheisteanna a gcuirtear síos orthu a éilíonn láimhseáil eisceachta timpeall read() le haghaidh sraitheach (UART).
Cúrsaí
- HarvardX: Truailliú aeir ábhar cáithníneach (YouTube) – físeán cúig nóiméad ón ngearrchúrsa EdX: Energy Laistigh de Shrianta Comhshaoil

Is fearr braite agus aláraim atá ríthábhachtach don tsábháilteacht a fhágáil chuig fearais tráchtála ó sholáthróirí creidiúnacha.
https://www.youtube.com/watch?v=A5R8osNXGyo
Sonraí Braiteora Ábhar Cáithníneach a Fhoilsiú chuig Adafruit IO Le Déantóir Pi Pico agus ESP-01S:

Doiciméid / Acmhainní

instructables ESP-01S Foilsitheoireachta Braiteoir Ábhar Cáithníneach [pdfTreoir Úsáideora
Braiteoir Ábhar Cáithníneach Foilsitheoireachta ESP-01S, ESP-01S, Braiteoir Ábhar Cáithníneach Foilsitheoireachta, Braiteoir Ábhair Cháithníneach, Braiteoir Damhna

Tagairtí

Lámhleabhar Úsáideora

Braiteoir Ábhar Cáithníneach Foilsitheoireachta ESP-01S