Датчик влажности воздуха своими руками: Измеритель влажности воздуха своими руками: как самостоятельно собрать гигрометр

Измеритель влажности воздуха своими руками: как самостоятельно собрать гигрометр

Для контроля микроклимата помещения обязательно понадобятся специальные приборы. Это касается и устройства, с помощью которого можно наблюдать за количеством водяных паров, которые могут присутствовать в воздухе.

Согласитесь, ведь не только чрезмерная сухость, но и избыточная влажность негативно сказывается на состоянии здоровья живущих или работающих здесь людей. Так почему бы не попробовать сделать измеритель влажности воздуха своими руками, который поможет для разных ситуаций?

Далее мы расскажем о принципе работы гигрометра, а также приведем инструкцию по самостоятельной сборке нескольких простейших устройств.

Содержание статьи:

• Для чего нужен гигрометр?
• Необходимость измерения влажности
• Сборка самодельных приборов
  • Вариант 1 — простейший гигрометр
  • Вариант 2 — устройство из природных материалов
  • Вариант 3 — гигрометр из салфетки
  • Вариант 4 — самодельный психометр
  • Вариант 5 — сложные датчики влажности
• Выводы и полезное видео по теме

Для чего нужен гигрометр?

Вначале надо разобраться с вопросом, зачем вообще может понадобиться измеритель влажности воздуха? В продаже предлагаются для этой цели. Речь идет о гигрометрах, хотя есть и такие люди, которые предпочитают психрометры.

Вот только все привыкли к более простым и понятным приборам. Наиболее практичным и удобным можно назвать первый вариант, так как здесь не приходится заниматься расчетами, чтобы получить точную цифру влажности воздуха.

Можно выбрать механический гигрометр или купить многофункциональное электронное устройство, где помимо уровня влажности отражаются и другие показатели микроклимата в помещении

А ведь играют важную роль. Если речь идет о человеческом организме, для него этот показатель должен находиться в пределах 40-60%. Но это только в том случае, если речь идет о здоровом человеке.

Когда показатель будет отличаться, окажется ниже, понадобится задействовать специальный . На него придется тратить деньги. В противном случае нужно включать осушитель воздуха, что также потребует лишних финансовых затрат. И окажется очень хорошо, когда уровень влаги в помещении будет регулироваться автоматически.

Измеритель влажности воздуха может понадобиться для самых разных ситуаций.

Не стоит упускать из вида, что излишняя влага или ее недостаточное количество обязательно приносит вред:

• человеческому организму;
• комнатным растениям;
• предметам мебели;
• продуктам питания.

Важно не забывать также и про бытовую технику, которая присутствует практически в любой как городской квартире, так и в частных домах.

Если даже комнатные растения страдают от неправильной влажности, то тем более это напрямую скажется на организме человека

В первую очередь, это касается людей, которые имеют проблемы со своим здоровьем. От уровня влажности в помещении зависит самочувствие. Если влажность воздуха окажется ниже допустимой нормы, даже здоровому человеку будет трудно дышать.

Обязательно наблюдается пересыхание слизистых оболочек. Особенно это важно для тех, кто имеет заболевание, связанное с дыхательными путями: астматикам, страдающих бронхитом и т. д. Не стоит забывать и про сердечные болезни, где также серьезную роль играет влажность воздуха.

Более подробно о влиянии влажности воздуха на здоровье человека читайте .

Необходимость измерения влажности

Измеритель влажности может потребоваться как семье, проживающей в небольшой городской квартире, так и для фермерского хозяйства. Особенно это касается тех, кто имеет инкубаторы и занимается разведением птенцов.

Чтобы не покупать этот прибор, его можно постараться изготовить своими руками. В этом нет ничего сложного, легко справится даже тот, кто никогда этим не занимался. Но все же понадобится несколько элементов или готовых устройств. Все зависит от того, какой вариант измерителя будет выбран.

Даже человеческий волос может послужить в качестве элемента, который идеально подойдет для изготовления самодельного прибора, чтобы проводить измерения влажности

Далее мы рассмотрим несколько самодельных вариантов измерителя влажности воздуха, и у каждого имеются свои как преимущества, так и недостатки.

Некоторые устройства сделать очень просто, а вот над другими придется немного повозиться. В итоге удастся узнать точный или приблизительный процент влажности. Все зависит от выбора устройства.

Для того, чтобы самостоятельно собрать более сложные приборы для измерения влажности может потребоваться паяльник, а также другие инструменты.

Сборка самодельных приборов

Не все описанные устройства заслуживают внимания, поэтому отдельно стоит остановиться на тех, которые проще изготовить или дают более точные показания.

Вариант 1 — простейший гигрометр

Многие люди, которые пользуются очками, уже давно обратили внимание на то, что если с холода зайти в теплое помещение, стекла обычно запотевают. Вот только все зависит не только от температуры в комнате, но и от влажности.

В одних случаях стекла становятся практически мокрыми, поэтому их приходится хорошо вытирать салфеткой. А вот в других помещениях они очень быстро и сами высыхают.

По этому же принципу устроен и самодельный прибор из подручных средств, с помощью которого удастся определить влажность воздуха в помещении. Только показания окажутся не точными, а приблизительными.

Для этой цели потребуется следующее:

• обычный прозрачный стакан;
• немного чистой воды;
• холодильник.

Также нужно учитывать, что это окажется одноразовый прибор, и чтобы через время снова узнать показания влажности, этот эксперимент придется снова повторить.

Берется обычный стеклянный стакан и в него наливается вода. Для этой цели можно использовать и рюмку. Нужно наполнить сосуд практически полностью. Затем его необходимо поместить в холодильник. Там он должен находиться несколько часов при температуре от 3-х до 5 °С

Затем стакан с водой вынимаем из холодильника и устанавливаем в помещении, где необходимо проверить уровень влажности. Только ставить его надо подальше от обогревательных приборов, иначе это даст совсем неточные результаты.

На стакане заметен не просто конденсат, а стекающие капли. Это означает в помещении, где проводятся измерения.

Как правило, в результате такого простого и доступного эксперимента можно получить один из 3-х вариантов:

1. Когда в помещении воздух окажется пересушенным, и в нем недостаточный процент влажности, в течение 5-8 минут на стенках стакана будет наблюдаться конденсат, который начнет постепенно исчезать.
2. Если в комнате наблюдается избыток влаги, сосуд через 5-8 минут покроется уже не конденсатом, а каплями, которые будут стекать вниз по стенкам.
3. Но когда на стенках стакана не окажется ни конденсата, ни капель воды, это свидетельствует о том, что в помещении нормальный вариант влажности.

Какой процент влажности воздуха — это уже не удастся сказать с точностью. Можно констатировать только одно: он понижен, превышен или речь идет о приемлемом показании.

Вариант 2 — устройство из природных материалов

Не все знают, что практически все растения тем или иным способом реагируют на влажность воздуха. Чтобы самостоятельно изготовить измеритель из природных материалов, совсем необязательно уметь «читать» поведение растений, надо быть только внимательным.

Процент влажности воздуха легко определить по шишкам. Они могут как закрываться, так и открывать свои лепестки. И это относится даже к ситуации, если сорвать шишки и занести их себе в дом

Шишка обязательно реагирует на изменение влажности как на улице, так и в помещении. Надо просто понаблюдать за ее чешуйками.

Для проведения эксперимента понадобится еще небольшой кусок фанеры. В ее центре крепится шишка, что можно сделать как при помощи гвоздя, так и воспользовавшись скотчем.

Если шишка раскрыла полностью свои чешуйки, то это говорит о недостаточной влажности окружающей среды. В случае с нормальной влажностью чешуйки останутся закрытыми

Только здесь придется понаблюдать, с какой скоростью будут раскрываться чешуйки:

• если быстро, тогда ;
• когда кончики поднимаются вверх, ощущается избыток влаги;
• если чешуйки долго не меняют своего положения, это говорит о том, что все в порядке.

В последнем случае микроклимат в помещении соответствует средним показаниям. Но и в этой ситуации, используя такой эксперимент, точные данные не удастся получить.

Вариант 3 — гигрометр из салфетки

Самый простой домашний гигрометр удастся изготовить из подручных средств. Он уже окажется более точным, потому что в этом случае используется самодельная шкала показаний. Только ее нужно правильно настраивать.

Для создания самоделки понадобятся:

• белая простая салфетка;
• кусок фанеры;
• несколько гвоздей;
• проволока длиной 3-4 см.

Также надо найти и клей, с помощью которого к фанере приклеивается бумажная салфетка, чтобы она не двигалась.

С обоих концов закрепленной салфетки в фанеру забивается 2 гвоздя. Потом к салфетке крепится 2 куска проволоки. Но один из них обязательно прикрепляется и к гвоздю. Он будет выполнять роль стрелки.

Принцип такого гигрометра устроен на том, что бумажная салфетка способна впитывать в себя влагу, которая находится в воздухе. Это приводит к изменению ее состояния

Для точности измерений вначале нужно использовать и настоящий механический гигрометр, чтобы на фанере нарисовать соответствующую шкалу. Этот самодельный прибор удастся использовать и в дальнейшем, он точно не будет одноразовым.

Проволока, прикрепленная одной стороной к гвоздю, а второй — к салфетке, будет двигаться, если влажность в помещении начнет изменяться. Чтобы убедиться в этом, достаточно такое устройство установить на кухне в момент приготовления пищи.

Предлагается еще и аналог волосяного устройства для измерения нужных показаний относительной влажности воздуха. Но оно имеет свои недостатки. Во-первых, на его изготовление понадобится значительно больше разных материалов.

А во-вторых, потребуется потратить время. Третья проблема заключается в том, что понадобится длинный волос не менее 40-50 см. Здесь все основано на том, что человеческий волос хорошо реагирует на любые изменения влажности воздуха. Намного проще самостоятельно изготовить такой прибор как психрометр.

Вариант 4 — самодельный психометр

Хотя на изготовление психрометрического прибора понадобится время, но зато такое устройство будет выдавать более точные показания.

Схематическое изображение изготовления точного психрометра для измерения влажности воздуха, где помимо двух термометров понадобится еще несколько простых конструкционных элементов

При его изготовлении не обойтись без нескольких важных элементов:

• двух ртутных или спиртовых термометров;
• стеклянной баночки с дистиллированной водой;
• небольшого куска хлопчатобумажной ткани;
• фанерной доски небольшого размера;
• нескольких шурупов и нити.

Берутся термометры для измерения температуры. Их необходимо прикрепить к доске таким образом, чтобы они находились в вертикальном положении, но обязательно параллельно друг ко другу. Для этого помимо доски могут потребоваться и деревянные планки.

А дальше потребуется запитать влагой один из термометров. Под него устанавливается колба или пузырек, где находится дистиллированная вода. Затем берется полоска ткани и ею обматывается ртутный шарик.

Если это спиртовой термометр, тогда эта процедура проделывается с его баллончиком. Чтобы обмотанная часть со временем не распустилась, ее необходимо обвязать нитью. А затем свободный конец ткани помещается в сосуд с водой на глубину 5-6 мм.

Это устройство по своему принципу работы практически такое же, как и  обычный психрометрический гигрометр. Вот только чтобы пользоваться им, необходимо сразу составить таблицу. Здесь понадобится сравнивать показания каждого термометра и делать определенные вычисления.

Самодельный гигрометр из термометров прослужит дольше, если его хорошо закрепить на подставке, поэтому этим вопросом стоит озаботиться еще на этапе подготовки материалов подставки

Берется во внимание показания как «сухого», так и «влажного» прибора и уже благодаря сделанным вычислениям удастся определить уровень влажности в помещении. Такое самодельное устройство выгодно тем, что удается получать более точные и правильные показания.

Вариант 5 — сложные датчики влажности

Можно изготовить и более сложный датчик влажности воздуха своими руками, и здесь уже понадобится паяльник и несколько определенных элементов. Сложности в изготовлении не будет в том случае, если делать все правильно.

Необходимо использовать пластинку фольгированного стеклотекстолита. Здесь понадобится изобразить 2 контактные площадки. Только они обязательно должны быть полностью изолированы, чтобы ничем не соприкасались друг с другом

После этого к контактным площадкам надежно припаивается два проводка. Затем надо капнуть капельку туши, используемой для рисования. Уровень влажности будет измеряться по сопротивлению кляксы, которая должна засохнуть.

Если сопротивление увеличивается, это говорит о повышенном проценте влажности. Но когда оно уменьшается, тогда все говорит о недостаточном уровне влаги в воздухе.

Хороший мастер такой прибор сумеет изготовить из дерева. Подобная самоделка может служить даже украшением интерьера. Вот только здесь имеются некоторые негативные моменты.

Первый минус в том, что понадобится специальная еловая древесина. А второй негативный момент заключается в наличии хорошей мастерской с циркуляционной, ленточной пилой и сверлильным станком (может подойти и электрическая дрель). Поэтому такой вариант самодельного гигрометра также можно назвать сложным.

Выводы и полезное видео по теме

Пример изготовления волосяного гигрометра своими руками:

О том, как сделать психометр в домашних условиях пойдет речь в следующем видеоролике:

Все описанные способы изготовления приборов для измерения влажности воздуха относятся к простым, где все удастся сделать своими руками. Можно самостоятельно смастерить даже электронный прибор. Но здесь потребуется плата управления и другие электронные элементы.

Не у всех получится создать такое устройство, хотя оно будет давать более точные показания. Из всех перечисленных выше описаний самым выгодным можно назвать психрометр из термометров. Его изготовление не представляет большой сложности.

А приходилось ли вам заниматься сооружением самодельного гигрометра? Пожалуйста, расскажите нашим читателям о том, какой прибор получилось соорудить и были ли сложности при этом. Оставляйте свои комментарии, делитесь фото собственных самоделок — блок для связи расположен ниже.

Измеритель влажности воздуха своими руками: методы и схемы

Перейти к содержимому

Содержание

• 1 6 простых способов измерений
• 2 Как самому сделать датчик влажности
• 3 Как смастерить электронный измеритель влажности
• 4 Делаем гигрометр для дома
• 5 Схема бытового гигрометра и термометра

Информация о микроклимате помещения важна для многих: от владельцев фермерских хозяйств до тех, у кого есть проблемы со здоровьем. Но не все знают, что можно сделать измеритель влажности воздуха своими руками.

Причем, бесплатно. А вариантов для этого существует много…

6 простых способов измерений

С помощью простых методов есть возможность получить нужную информацию.

1. Коктейльную трубочку протыкают булавкой. Втыкают в дырку деревянную плиту. Один конец человеческого волоса привязывают к трубочке, другой – к иголке. Натягиваем волос так, чтобы соломинка находилась в горизонтальном положении. Все изменения будут понятны по натягиванию или ослабеванию волоска, который будет тянуть стрелку.
2. Рюмку с водой держат в рефрижераторе несколько часов, достают, ставят подальше от батарей и начинают смотреть. Стекло потеет, а потом высыхает – в доме сухой воздух. Потекли по стеклу ручейки – слишком влажно. А если ничего не меняется – значит все в норме.
3. Берут два обычных градусника со ртутью. Кусочек тряпки скручивают в трубку и привязывают к одному из термометров, а потом опускают в баночку, где есть вода. Градусники цепляют к щитку и подвешивают с помощью крючков. Баночку ставят между градусниками. В результате получиться два градусника с сухим и влажным воздухом. Первый укажет на меньшую температуру. Разные температуры показывают насколько воздух влажный. 
4. Берутся салфетка, фанера, клей, 2 гвоздя, 2 куска проволоки (длиной 4 см). Гвозди вбиваются в фанеру, на расстоянии, которое ровняется длине салфетки. Между ними на клей крепится салфетка. К ней крепится проволока. Для образования стрелки, надо одну из частей проволоки частично прикрепить к салфетке, частично – к гвоздю. Принцип прибора основывается на свойствах салфетки вбирать в себя воду. Об изменениях микроклимата помещения скажет стрелка.
5. Берутся шишка и кусок фанеры. Шишку прикрепляют к центру фанеры скотчем и наблюдают, как раскрываются чешуйки. Если быстро – микроклимат ниже нормы. Поднимаются вверх – высокая влажность. А если ничего не меняется – все показания в норме.

Но для измерения существуют и другие приборы, которые тоже, можно изготовить самому.

6. Берется пластинка фольгированного стеклотекстолита. На ней изображаются две контактные площадки, изолированные друг от друга. Припаивают проводки и капают капельку туши для рисования. Измеряется сопротивление засохшей кляксы. Сопротивление при увеличении влажности увеличивается, а при уменьшении – уменьшается.

Кроме простейших измерителей можно сделать и сложные гигрометры.

Как самому сделать датчик влажности

С помощью схемы, основанной на одном транзисторе можно сделать простой датчик влажности. Пластина с датчиком, которого будет предупреждать о повышении уровня влажности. Ее делают с обрезка фантированого стеклотекстолита. Площадь делят на два сектора и хорошо лужируем.

Суть роботы: влажность попадает на контактирование клингера, они образуют отпор и обнаруживают прибор усиливающий электроколебание. И через прибор бегут электрически заряженные частицы.

Для роботы, подойдет светодиодный клигер и пьезоизлучатель с парадигмой, обмотку реле.

Ее контакты будут служить зачинателем или размыкателем электрики.

Реагирует чувствительность прибора построечный резистор, реагирующий на любой уровень проходящего тока.

Как смастерить электронный измеритель влажности

Гигрометр имеет большое значение в сельском хозяйстве, особенно в период хранения урожая. Электронный измеритель — самый современный. Но, изготовить его можно самому. Вот схема. Всю информацию о ней можно увидеть здесь: https://aes2.ru/publ/indikator_vlazhnosti_vozdukha/1-1-0-122

Схема электронного измерителя

Такой прибор подойдет для помещений, в которых хранятся продукты.

Состоит из таких частей:

• Плата управления. Ее размер 6,5 см на 9,8 см.
• Датчик. Размером 2см на 5,3 см;
• Кнопка SW1;
• Резистор 470 кОм. Он будет свидетельствовать о повышении влажности.

Питание осуществляется с помощью 9 вольтной батарейки.

Преимущество схемы – возможность подключения нескольких детекторов.

Ее работа, базируясь на связи двух транзисторов 2N2222. Можно использовать транзисторы в пластиковых корпусах либо другие биполярные транзисторы.

Суть роботы: звуковой пьезоизлучатель запускается от проходящего, между контактами датчика, тока. Это происходит после того, как на контактах датчика осело достаточное количество влаги.

Чтобы включился сигнал, хватит 6 мА тока.

Порог включения регулируется подбору величины сопротивления R 2 и емкости С 1.

Лужение меди на печатной плате датчика – нуждается в правильном проведении. Это защитит от окисления и потери электропроводности.

Такой индикатор, если его правильно настроить, можно использовать в доме, где живет человек, страдающий от астмы.

Рассмотрим еще один способ, как сделать гигрометр самому

Делаем гигрометр для дома

В доме, где есть маленькие дети или люди с астмой, бронхитом и сердечнососудистыми заболеваниями, он просто необходим. Но, покупать его не обязательно, ведь можно все сделать самому.

Данный прибор поможет измерить не только влажность, но и температуру воздуха. Более подробную информацию можно найти здесь https://www.kondratev-v.ru/byt/izmeritel-vlazhnosti-vozduxa-v-kvartire.html

Схема бытового гигрометра и термометра

Основу схемы составляет микроконтроллер РIС 16F628А. Она связана с датчиком DHT-11 с помощью однопроводной линии. Резистор присоединяет провод к напряжению 500 вольт.

Механизм прижимания шины данных к общему проводу или отпускания ее, позволяет осуществлять общение между контролером и датчиком.

Для приема и дачи команд используют два микроконтроллера. Первый служит для приема изменений данных. Второй – для коммуникации шины данных.

Чтобы, показывать информацию используются светодиодные индикаторы.

Яркость освещения индикатора зависит от номинала регистра.

Для питания устройства используется трансформаторный или безтрансформаторный блок питания. Их схему можно найти здесь: https://www.kondratev-v.ru/bloki-pitaniya/blok-pitaniya-s-gasyashhim-kondensatorom.html

Безтрансформаторный блок питания

Измеритель влажности воздуха в квартире

Для изготовления такого прибора можно использовать и другую плату, сделанную самостоятельно.

Схему и рисунок платы можно скачать тут:

Измеритель влажности воздуха в квартире

Итак, измеритель влажности воздуха можно сделать своими руками. Однако, они не отличаются высокой точностью. И годятся только для получения приблизительных данных. Для получения точных данных придется покупать заводской гигрометр.

Похожее

Вы пропустили

Adblock
detector

Самодельный датчик качества воздуха AirGradient

Введение

Эта инструкция, являющаяся частью движения Open AirGradient, научит вас создавать компактный и мощный монитор качества воздуха с помощью AirGradient.

Монитор отображает PM2,5, CO2, температуру и влажность и может дополнительно отправлять данные на платформу AirGradient или любой другой облачный сервер для регистрации данных.

Вам потребуются базовые навыки пайки, плюс опыт работы с микроконтроллерами. Однако, даже если вы новичок, вам не о чем беспокоиться, потому что мы сделали инструкции очень простыми!

Если вы хотите собрать монитор с большим дисплеем, лучшим корпусом и большей расширяемостью, ознакомьтесь с инструкциями DIY Pro.

Мы также предлагаем комплект DIY Pro в виде предварительно припаянной версии для очень простой сборки, которую можно собрать буквально за 5-10 минут. Подробнее о предварительно припаянном комплекте.

Полностью собранный комплект

Видео-инструкции Джеффа Герлинга

Джефф показал наш базовый набор «Сделай сам» на своем канале YouTube и создал очень хорошее видео о том, как собрать монитор.

Необходимые навыки и оборудование

Для этого проекта вы должны быть знакомы со следующим:

Навык	Пояснение
Базовые навыки пайки	Микропроцессор D1 Mini и некоторые компоненты, такие как OLED-дисплей, должны иметь припаянные к ним контакты. Это не очень сложно, и вы можете легко этому научиться. Посмотрите этот полезный урок.
Паяльник и припой	Для пайки контактов компонентов и кабелей.
Макет	Макет помогает зафиксировать компоненты во время пайки.
Компьютер	Компьютер Linux, Mac или Windows с установленной средой разработки Arduino IDE для прошивки программного обеспечения на D1 Mini.
Кабель для передачи данных Micro-USB	Для подключения D1 Mini к компьютеру для перепрошивки, а затем и для питания. ВАЖНО: Многие кабели Micro-USB обеспечивают только зарядку, но не позволяют передавать данные для перепрошивки. Пожалуйста, убедитесь, что у вас есть кабель Micro-USB DATA.

Если вы не знакомы с пайкой или хотите, чтобы мониторинг работал как можно быстрее, у нас также есть наборы для предварительной пайки, которые можно собрать всего за несколько минут без пайки.

Компоненты

Ниже приведен список компонентов, которые вам необходимо приобрести, со ссылкой на AliExpress и типичными диапазонами цен. Обратите внимание, что мы не имеем никакого отношения к связанным продавцам и предоставляем ссылки только в качестве примера компонентов, а не в качестве подтверждения продавца или гарантии качества связанного продукта.

Компонент	Прибл. Цена
Вемос D1 Мини	2-4 доллара США
OLED-дисплей Wemos	2-3 доллара США
Датчик PM Plantower PMS5003	15–20 долларов США
Датчик CO2 Senseair S8	25–30 долларов США
Модуль датчика температуры и влажности SHT30 или SHT31	3-5 долларов США
Печатная плата	См. ниже, как сделать печатную плату
Корпус	См. ниже информацию о том, как напечатать корпус на 3D-принтере

Доставка AliExpress может осуществляться не во все страны. Если они не доставляются в вашу страну, попробуйте найти точно такой же компонент из другого места.

Вы также можете приобрести комплект в нашем интернет-магазине Интернет-магазин. Мы отправляем по всему миру.

Нет необходимости размещать все датчики на печатной плате. Вы можете настроить свой монитор так, как вам нравится, удаляя или добавляя различные датчики.

Схемы

Вы можете использовать следующие схемы:

Схемы

Создание собственных печатных плат

Если вы хотите сделать свои собственные печатные платы, вы можете использовать файлы Gerber или открыть схему печатной платы в редакторе Easyeda и заказать печатные платы оттуда.

Вы также можете заставить компоненты работать без печатной платы, просто припаяв сенсорные модули с проводами непосредственно к D1 Mini.

Сборка без печатной платы

Однако мы настоятельно рекомендуем собрать монитор с печатной платой, так как это будет намного проще и надежнее.

Прямая прошивка через браузер

Вы можете вручную прошить код через программное обеспечение Arduino или использовать более простую кнопку ниже.

Подключите D1 Mini к компьютеру с помощью кабеля для передачи данных и нажмите кнопку ниже. Убедитесь, что вы используете браузеры Chrome или Edge на своем компьютере, чтобы это работало.

После того, как код будет мигать, он откроет точку доступа на 60 секунд, к которой вы сможете подключиться, а затем установить свои учетные данные Wi-Fi. По умолчанию он подключается к панели управления AirGradient. Если вы хотите использовать другую конечную точку, вы можете изменить код с помощью описанного ниже метода ручной прошивки.

Обратите внимание, что вы не можете прошивать через порт USB-C на печатной плате, так как он предназначен только для питания. Для прошивки всегда используйте порт USB на D1 Mini.

Если вы не подключите его к Wi-Fi в течение 60 секунд после запуска, он перейдет в автономный режим и покажет параметры качества воздуха без отправки данных.

Характеристики
С температурой по Цельсию	Ваш браузер не поддерживает это. Пожалуйста, используйте Chrome или Edge на Mac или ПК. Вам не разрешено использовать это на HTTP!
С температурой по Фаренгейту	Ваш браузер не поддерживает это. Пожалуйста, используйте Chrome или Edge на Mac или ПК. Вам не разрешено использовать это на HTTP!

Если вы прошиваете описанным выше способом, вы можете пропустить следующий раздел и перейти к разделу «Пайка компонентов».

Ручная прошивка с помощью программного обеспечения Arduino

Вышеупомянутая прямая прошивка — самый простой способ получить прошивку на D1 Mini, но если вы хотите внести изменения в код, вы также можете прошить код через программную среду Arduino. Все программное обеспечение для датчика AirGradient DIY имеет открытый исходный код, поэтому вы можете вносить любые изменения, которые пожелаете.

Пожалуйста, прочитайте следующую запись в блоге о том, как установить программное обеспечение Arduino, настроить плату D1 Mini и библиотеку AirGradient Arduino.

Инструкции по установке программного обеспечения AirGradient Arduino

Прошивка прошивки AirGradient

После установки программного обеспечения Arduino для D1 Mini вы можете прошить его прошивкой AirGradient.

.

Шаг	Описание
1	Перейдите в «Инструменты», «Управление библиотеками», затем найдите AirGradient и установите библиотеку AirGradient.
2	После установки перейдите в «Файл», «Пример», «AirGradient» и выберите код PM OLED
3	Прочитайте инструкции поверх кода примера и установите дополнительные библиотеки
4	Затем прошейте этот код так же, как вы прошивали пример BLINK
5	После того, как вы успешно загрузили код, вы можете продолжить сборку оборудования

Пайка компонентов

Теперь, когда у вас установлена ​​прошивка, вы можете припаять компоненты к печатной плате. Пожалуйста, убедитесь, что вы припаяли контакты в правильном направлении. Мы рекомендуем вам начать в следующем порядке:

Пайка OLED-дисплея

Если у вас есть макетная плата, мы рекомендуем вам зафиксировать контакты с помощью макетной платы, чтобы они были прямыми, как показано на этом рисунке.

Пайка OLED

Пайка D1 Mini

Вставьте длинные гнездовые и штыревые штифты в D1 Mini. Убедитесь, что гнездовые части находятся сверху D1 Mini, как показано на этом рисунке:

Пайка D1 Mini

Затем подключите только что припаянный OLED-дисплей к гнездовым контактам, чтобы лучше удерживать их на месте. Затем возьмите D1 Mini с прикрепленным OLED-дисплеем, переверните его и припаяйте контакты к D1 Mini.

Пайка D1 Mini на печатной плате

Следующим шагом является пайка D1 Mini на печатной плате. Пожалуйста, убедитесь, что вы припаяли его правильно. Порт Micro-USB должен быть обращен наружу. Вы также можете сравнить метки контактов на печатной плате с метками на D1 Mini. Вы можете либо припаять D1 Mini непосредственно к печатной плате, либо использовать штыревые разъемы в качестве разъема. Если вы припаиваете его напрямую, оставьте небольшой зазор между печатной платой и D1 Mini, чтобы убедиться, что штекер доступен.

Важно: Если вы используете дисплей или светодиодный экран RGB, вам необходимо припаять D1 Mini непосредственно к печатной плате без штыревых разъемов в качестве гнезда, иначе он станет слишком высоким и не подойдет к корпусу.

Пайка мини-платы D1

Теперь, в зависимости от того, какие сенсорные модули вы хотите использовать, действуйте, как показано ниже.

Пайка модуля SHT30/31 (температура и влажность)

Чтобы припаять маленькие штифты к модулю SHT30/31, вы снова можете использовать макетную плату, чтобы зафиксировать его на месте.

Затем вставьте модуль SHT30/31 в соответствующие отверстия на плате и припаяйте его к плате. Вам нужно только припаять четыре контакта. Не нужно ничего делать с двумя контактами в верхней части датчика.

Пайка модуля Senseair S8 (датчик CO2)

Чтобы припаять маленькие штифты к модулю S8, вы снова можете использовать макетную плату, чтобы зафиксировать его на месте.

Убедитесь, что контакты направлены вниз, как показано на этом изображении.

Пайка Senseair S8

Затем припаяйте датчик CO2 к плате. Важно, чтобы нижняя сторона CO2 имела достаточный поток воздуха. Поэтому убедитесь, что зазор достаточный. Может быть хорошей идеей поместить его на розетку с гнездом, но вы также можете припаять его напрямую. Вы можете использовать штифт, поставляемый с D1 Mini, но вам нужно обрезать его до необходимой длины.

Пайка Модуль PMS5003 (датчик PMS)

Обычно PMS5003 поставляется с кабелем. Поскольку мы будем припаивать один конец кабеля непосредственно к печатной плате, вы можете отрезать разъем с одного конца кабеля. Затем подготовьте следующие четыре провода, как показано на этом изображении. Пожалуйста, убедитесь, что вы разрезали правильные провода.

Проводка кабеля PMS

Затем припаяйте кабель к печатной плате. Убедитесь, что вы припаяли правильный кабель к правильному контакту.

Разъем PMS

После припайки кабеля к печатной плате подключите PMS5003 к другому концу кабеля. Затем прикрутите PMS5003 к печатной плате или используйте двусторонний скотч, чтобы зафиксировать его на месте.

Готово и наслаждайтесь

Вот и все, теперь вы можете подключить D1 Mini к источнику питания, и вы должны увидеть, как загорается дисплей. Если вы прошивали Wi-Fi версию, вам необходимо подключить D1 Mini к Wi-Fi. Для этого откройте настройки Wi-Fi на своем телефоне и найдите точку доступа под названием «AirGradient-______». Подключитесь к нему и введите учетные данные вашей сети Wi-Fi. Затем он подключится к вашему Wi-Fi и начнет отображать и отправлять данные о качестве воздуха.

Если есть какие-либо проблемы, вы можете перепроверить это руководство, а также изображения. Если у вас все еще есть проблемы, пожалуйста, не стесняйтесь и свяжитесь с нами!

3D-корпус и крепление

Вы можете загрузить файлы STL для 3D-принтера, чтобы напечатать корпус, который точно соответствует печатной плате. Объемный корпус состоит из верхней и нижней частей. Есть две разные верхние части в зависимости от того, используете ли вы OLED-дисплей или нет. Обратите внимание, что если вы используете OLED, вам необходимо припаять D1 Mini непосредственно к печатной плате, так как в противном случае он будет располагаться слишком высоко и не будет соответствовать корпусу.

Вы также можете напечатать небольшой датчик температуры, который можно прикрепить к корпусу. Таким образом, перемещая датчик температуры за пределы основного корпуса, вы можете добиться более точных показаний температуры за счет сведения к минимуму воздействия тепла, накапливающегося внутри основного корпуса.

Загрузить корпус STL-файлы

Корпус для 3D-печати

Решения для школ

AirGradient предлагает сложное, мощное и оперативное решение для мониторинга качества воздуха для школ. Вы можете подключить эти самодельные мониторы к платформе AirGradient и интегрировать их со многими существующими брендами или использовать наш профессиональный монитор AirGradient ONE.

Если вас интересует бесплатная пробная версия решения для школ, свяжитесь с нами.

Панель управления AirGradient

Наши комплекты включают в себя несколько месяцев бесплатной подписки на панель управления AirGradient. Чтобы подключить монитор к приборной панели, следуйте этим инструкциям.

Лицензия MIT

Аппаратное и программное обеспечение датчика AirGradient DIY имеет открытый исходный код и лицензируется по лицензии MIT. Так что не стесняйтесь использовать его так, как вам нравится! Однако мы будем рады услышать от вас, а также будем признательны за любую ссылку на нашу страницу.

Copyright AirGradient Co. Ltd.

Настоящим предоставляется бесплатное разрешение любому лицу, получившему копию этого программного обеспечения и связанных с ним файлов документации («Программное обеспечение»), иметь дело с Программным обеспечением без ограничений, в том числе без ограничений права на использование, копирование, изменение, слияние, публикацию, распространение, сублицензирование и/или продажу копий Программного обеспечения, а также разрешение на это лицам, которым предоставляется Программное обеспечение, при соблюдении следующих условий:

Вышеупомянутое уведомление об авторских правах и это уведомление о разрешении должны быть включены во все копии или существенные части Программного обеспечения.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ «КАК ЕСТЬ», БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЯ, ПОМИМО ПРОЧЕГО, ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ, ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ И НЕНАРУШЕНИЯ ПРАВ. НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ АВТОРЫ ИЛИ ОБЛАДАТЕЛИ АВТОРСКИМ ПРАВОМ НЕ НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЕТЕНЗИИ, УЩЕРБ ИЛИ ИНУЮ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ, БУДУТ СВЯЗАННЫЕ С ДОГОВОРОМ, ДЕЛОМ ИЛИ ИНЫМ ОБРАЗОМ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ИЗ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ИЛИ В СВЯЗИ С ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ, ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ ДРУГИМИ СДЕЛКАМИ В ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

Мониторинг качества воздуха в моем доме (CO2, PM2,5, температура/влажность) с помощью самодельного датчика AirGradient

Несколько месяцев назад я нашел сообщение Hacker News о самодельном мониторе качества воздуха AirGradient. Я уже рассматривал возможность покупки датчика AirThings Wave Plus для мониторинга уровня CO2 в моем доме, но высокая цена и ограниченное «владение» данными, поступающими от него, меня оттолкнули.

Итак, я построил две платы контроля качества воздуха AirGradient DIY (см. выше) и интегрировал их в мою систему домашнего мониторинга Prometheus + Grafana, которую я использовал для мониторинга других вещей в моем доме:

Я отправил электронное письмо Ахиму, основателю AirGradient, и принял его предложение о бесплатных печатных платах, если я оплачу стоимость доставки. Пару недель спустя я получил две свежие печатные платы из Таиланда. Если вы не хотите ждать доставки или хотите сделать кучу сенсорных плат, вы также можете загрузить файлы Gerber со страницы AirGradient DIY и изготовить свои собственные печатные платы.

Обновление : Похоже, AirGradient теперь предлагает наборы датчиков качества воздуха «сделай сам», которые вы можете приобрести, которые включают все датчики в одном пакете. Это определенно облегчает поиск запчастей!

Запчасти и стоимость

Как было предложено на странице датчика DIY, я заказал все компоненты через AliExpress. Цены там часто были в 90 355 раз меньше, чем у любого поставщика из США, хотя доставка была совсем другим делом — хотя доставка напрямую из Китая стоила гроши (фактически бесплатная для большинства компонентов), она занимала не менее месяц для всех различных компонентов, которые я заказал, чтобы прибыть.

У большинства поставщиков из США доставка занимает 2-3 дня; но, например, разница в цене: тот же SenseAir S8, который стоил 30 долларов с AliExpress, стоит 9 долларов.0355 $60 от дистрибьютора в США!

Вот список всех уплаченных мною цен, чтобы получить представление об общей стоимости (все цены в долларах США):

• Доставка 2 бесплатных печатных плат AirGradient из Таиланда: 9 долларов
• Датчик CO2 SenseAir S8: 28 долларов США
• WeMos D1 Mini: 3,11 долл. США
• Экран D1 Mini OLED: 4,30 долл. США
• Датчик температуры и влажности SHT30: 4,42 долл. США
• Датчик Plantower PM2.5: 13,80 долл. США

Обратите внимание, что когда я пошел заказывать датчик Plantower, его не было в наличии, поэтому вместо него я купил его на Amazon (датчик частиц DEVMO PMS5003 PM2. 5) за 35 долларов. Крутая разница в цене, но эй, по крайней мере, я получил это!

В общем, компоненты для этого проекта стоят от 60 до 80 долларов, в зависимости от того, где вы их берете.

Сборка и пайка

Руководство по сборке AirGradient своими руками уже довольно солидно, но если вы хотите еще больше подробностей, посмотрите мое видео о мониторе качества воздуха своими руками, где я показываю каждый шаг сборки:

Самая сложная часть заключается в зачистке и пайке крошечных многожильных проводов, которые поставляются с датчиком PM2.5, но я быстро справился с этим с помощью небольшого стриппера с регулируемым ключом, который предназначен для зачистки проводов меньшего сечения.

Корпус, напечатанный на 3D-принтере

AirGradient также предлагает корпус для 3D-печати и кронштейн для настенного крепления, которые хорошо подходят друг к другу (если не туго) и удерживают плату в наилучшем положении для правильной работы различных датчиков.

Корпус хорошо проветривается, и моя единственная жалоба заключается в том, что естественная конвекция заставляет слегка подогретый воздух от датчика WeMos D1 и CO2 проходить над датчиком температуры и влажности в верхней части, что означает, что эти показания всегда немного выше, чем окружающий — по крайней мере, в моем офисе.

Перепрошивка прошивки / программного обеспечения AirGradient

Собрав оборудование, я следовал руководству по настройке программного обеспечения на WeMos D1 Mini. Руководство было приличным, но я решил, что подробно рассмотрю каждый шаг здесь, особенно с учетом того, что я изменил несколько вещей, чтобы мне было проще получать данные о качестве воздуха на моем локальном экземпляре Prometheus, а не на серверах AirGradient.

Во-первых, самый простой способ прошить ESP8266 — установить Arduino IDE. На моем Mac, поскольку я использую Homebrew, это было просто:

 варить установить --cask arduino
 

Затем вам нужно настроить Arduino IDE, чтобы он мог управлять платой ESP8266, такой как WeMos D1 Mini:

1. Открыть Arduino IDE
2. Открыть окно настроек
3. Добавьте http://arduino. esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json в «URL-адрес диспетчера дополнительных плат».
4. Откройте «Диспетчер досок…» в меню «Инструменты» > «Доска».
5. Найдите плату «esp8266» и установите ее последнюю версию.
6. Выберите «LOLIN (WEMOS) D1 R2 Mini» в меню «Инструменты» > «Плата» > «ESP8266».

При желании вы можете протестировать свою установку, загрузив скетч Blink:

1. Откройте «Файл» > «Примеры» > 01.Basics > Blink.
2. Убедитесь, что в меню «Инструменты» > «Доска» выбрано «LOLIN(WEMOS) D1 R2 Mini».
3. Перейдите в «Инструменты» > «Порт» и выберите последовательный порт USB, к которому подключен ESP8266 (в моем случае «/dev/cu.usbserial-210»)
4. Нажмите кнопку «Загрузить» (стрелка вправо), чтобы загрузить скетч на доску.

Примерно через минуту синий встроенный светодиод (который находится под экраном OLED) должен начать непрерывно мигать.

Теперь пришло время прошить программное обеспечение AirGradient на WeMos D1 Mini (примечание: если вы используете скетч из моего проекта airgradient-prometheus , следуйте это README вместо этих шагов):

1. Перейдите в Инструменты > Управление Библиотеки. ..
2. Найдите «AirGradient» и установите последнюю версию.
3. Выберите «C02_PM_SHT_OLED_WIFI» в меню «Файл» > «Примеры» > «Датчик качества воздуха AirGradient».
4. Установите библиотеки, предложенные в верхней части файла, через Инструменты > Управление библиотеками…
   • WifiManager от tablatronix
   Драйвер
   • ESP8266 и ESP32 OLED для SSD1306 от ThingPulse
5. При необходимости включите WiFi на этом этапе, задав для переменной connectWIFI значение true .
6. Загрузите скетч в ESP8266.
7. Примерно через минуту на OLED-дисплее должно появиться сообщение «Init», а затем, после некоторой задержки, он начнет последовательно печатать значения PM2,5, CO2 и температуры/влажности.

На самом деле я разветвил пример C02_PM_SHT_OLED_WIFI и сохранил свою собственную копию, которая работает с моим локальным экземпляром Prometheus. Вы можете увидеть этот проект здесь: airgradient-prometheus.

Получение данных в Prometheus

Если вы просто установите connectWIFI на true , он будет отправлять данные на серверы AirGradient (определенные в переменной APIROOT ). Полезная нагрузка — это простой JSON, поэтому я написал скрипт, который регистрирует данные с датчика, и еще один скрипт, работающий на частоте 9.0414 /metrics конечная точка, которая возвращает последние данные, когда Prometheus их запрашивает.

Эти сценарии PHP вместе с файлом README, в котором объясняется, как запускать их в крошечном контейнере Docker, доступны в моем проекте AirGradient Prometheus Exporter с открытым исходным кодом на GitHub.

Чтобы заставить плату AirGradient отправлять свои данные на мой Internet Pi, где я решил запустить экспортер AirGradient, я изменил APIROOT в скетче Arduino на http://geerli.net:9926/ .

На самом деле у меня сейчас работают два датчика качества воздуха — я установил первый на порт 9925 , а второй — на порт 9926 , и в моем Internet Pi есть два контейнера Docker, на которых работает отдельный экспортер для каждого порта.

Я прошил устройство с помощью Arduino IDE, затем, когда на экране появилось сообщение «Подключение к WiFi», я подключился напрямую к точке доступа Wi-Fi «AIRGRADIENT», затем на моем Mac появился экран подключения, и я добавил учетные данные в подключите его к точке доступа 802.11 b/g/n в моей сети.

Через несколько секунд он подключился, затем примерно каждые 9 секунд датчик ОТПРАВЛЯЕТ что-то вроде следующих данных на Raspberry Pi:

 10.0.100.74 - - [06/Jul/2021 12:54:59] " POST /sensors/airgradient:1995c6/measures HTTP/1.1" 200 -
ИНФОРМАЦИЯ: корень: запрос POST,
Путь: /sensors/airgradient:1995c6/меры
Заголовки:
Хост: geerli.net:3939
Агент пользователя: ESP8266HTTPClient
Accept-Encoding: идентичность; q = 1, раздробленная; q = 0,1, *; q = 0
Соединение: Keep-alive
тип содержимого: приложение/json
Длина контента: 56
Тело:
{"wi-fi": -51, "pm02": 5, "rco2": 1605, "atmp": 32,60, "ром": 37}
 

Сценарий, запущенный в Prometheus Exporter, затем сохраняет данные в файл, и когда Prometheus вызывает конечную точку /metrics на том же порту, метрики преобразуются в формат, понятный Prometheus.

Наконец, когда у меня были все эти данные, я создал в Grafana информационные панели для отображения данных датчика качества воздуха с течением времени — одну для доски в моем подвальном офисе и одну для доски наверху в основной части моего дома:

Достаточно легко определить, когда я был в офисе, если вы посмотрите на график CO2 выше — и я могу себе представить, что если бы на этом пространстве площадью 12 кв. футов было больше людей, его всплеск был бы еще выше!

Уровни достигают максимума около 900 частей на миллион, когда я открываю вентиляционное отверстие в офисе, но я наблюдал, как они выходят за пределы 3000 частей на миллион , когда я закрывал вентиляционное отверстие и находился в офисе более пары часов в одно и то же время. время. Так что… мораль этой истории в том, чтобы убедиться, что у вас есть циркуляция свежего воздуха!

Заключение

Комплект датчиков и расположение платы не идеальны; датчик температуры и влажности, в частности, всегда на несколько градусов (F) выше, чем показания других известных работающих термометров.