Skip to content
Permalink
Branch: master
Find file Copy path
Find file Copy path
1 contributor

Users who have contributed to this file

99 lines (52 sloc) 9.26 KB

Smogomierz - podłączenie elektroniki

Poniższy opis krok po kroku, przeprowadzi Cię przez procedurę podłączenia wszystkich czujników obsługiwanych przez nasz miernik smogu. Listę części, wraz z linkami do przykładowych sklepów, gdzie można je kupić znajdziesz pod adresem: https://github.com/hackerspace-silesia/Smogomierz/blob/master/instrukcje/components.md

Jeśli masz już wszystkie części, to pamiętaj, że kilka z nich wymaga przylutowania pinów. Opis wszystkiego co trzeba zlutować wraz ze zdjęciami znajdziesz w instrukcji "Lutowanie".

Całościowy schemat podłączenia:

Schemat

ESP8266 - NodeMCU V3

Główny element miernika. To właśnie na tę płytkę wgrywamy oprogramowanie. Ma ona wbudowany moduł WiFi, który pozwala na tworzenie sieci bezprzewodowej i wysyłanie danych z pozostałych czujników. Wszystkie piny GND na płytce są ze sobą połączone i można z nich korzystać zamiennie. Podobnie z pinami 3V.

ESP8266 NodeMCU V3 Pinout

BME280 - miernik temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza

BME280 to niewielki moduł pozwalający na bardzo precyzyjne pomiary temperatury powietrza, ciśnienia oraz wilgotności powietrza.

BME280 można podłączyć na dwa sposoby. W naszym przypadku skorzystamy z I2C. Oznacza to, że poza zasilaniem, będziemy musieli jeszcze podłączyć dwa piny: SCL oraz SDA.

BME280 występuje również w wersji Adafruit. Charakteryzuje się ona niebieską płytką. W przypadku tej wersji BME280 musimy podłączyć SCK tam gdzie pin SCL(do D4) i SDI tam gdzie SDA(do D3) oraz SDO do dowolnego pinu GND na naszym ESP8266.

BME280 zasilamy z pinu 3V na ESP8266. Podpinamy go do VIN na BME280. GND łączymy z dowolnym G(GND) na ESP8266. SCL podpinamy do pinu D4, SDA do D3 na ESP8266.

BME280 Schemat BME280

SHT1x - miernik temperatury i wilgotności powietrza

SHT1x to niewielki moduł pozwalający na bardzo precyzyjne pomiary temperatury oraz wilgotności powietrza.

SHT1x zasilamy z pinu 3V na ESP8266. Podpinamy go do VCC na SHT1x. GND łączymy z dowolnym G(GND) na ESP8266. CLOCK/SCL podpinamy do pinu D6, DATA/SDA do D5 na ESP8266. Pomiędzy DATA/SDA a VCC musimy umieścić jeszcze rezystor 10k (pull-up).

HTU21D - miernik temperatury i wilgotności powietrza

Jeśli zamiast BME280 chcesz użyć HTU21D. Podłącz go w następujący sposób: VIN z HTU21D do pinu 3V na ESP8266. GND łączymy z dowolnym G(GND) na ESP8266. SCL podpinamy do pinu D5, SDA do D6 na ESP8266.

DHT22 - miernik temperatury i wilgotności powietrza

Jeśli zamiast BME280 chcesz użyć DHT22. Podłącz go w następujący sposób: VIN z HTU21D do pinu 3V na ESP8266. GND łączymy z dowolnym G(GND) na ESP8266. Pin z danymi pomiarowymi podepnij do D7 na płytce ESP8266.

PMS7003 - laserowy miernik pyłu

Plantower PMS7003 to laserowy miernik pyłu zawieszonego w powietrzu, który podane pomiary PM1, PM2.5 oraz PM10. Posiada wbudowany wiatraczek. Urządzenia zasilane jest 5V i wyniki podaje poprzez UART. W naszym projekcie korzystamy z dwóch pinów RX oraz TX do pobierania wyników pomiarów oraz z pinu 5V i GND do zasilania PMS7003. Pozostałe dostępne w mierniku PMS7003 nie będą przez nas wykorzystywane.

PMS7003 zasilamy bezpośrednio z pinu 5V wyprowadzonego z portu microUSB w obudowie urządzenia. Piny GND podpinamy do dowolnego pinu G(GND) na płytce ESP8266. Pin TX(Pin 9 w PMS7003) podpinamy do pinu D1 na płytce ESP8266. Pin RX(Pin 7 w PMS7003) podpinamy do pinu D2 na ESP8266.

PMS7003 Schemat

HPMA115S0

Honeywell HPMA115S0 to laserowy miernik pyłu zawieszonego w powietrzu, który podane pomiary PM1, PM2.5 oraz PM10. Posiada wbudowany wiatraczek. Urządzenia zasilane jest 5V i wyniki podaje poprzez UART. W naszym projekcie korzystamy z dwóch pinów RX oraz TX do pobierania wyników pomiarów oraz z pinu 5V i GND do zasilania HPMA115S0. Pozostałe dostępne w mierniku HPMA115S0 nie będą przez nas wykorzystywane.

SDS011

SDS011 to laserowy miernik pyłu zawieszonego w powietrzu, który podane pomiary PM2.5 oraz PM10. Posiada wbudowany wiatraczek. Urządzenia zasilane jest 5V i wyniki podaje poprzez UART. W naszym projekcie korzystamy z dwóch pinów RX oraz TX do pobierania wyników pomiarów oraz z pinu 5V i GND do zasilania SDS011. Pozostałe dostępne w mierniku SDS011 nie będą przez nas wykorzystywane.

Obudowa

Na obudowę Smogomierza wybraliśmy puszkę IP67 o wymiarach 118 x 78 x 55 mm. Oferuje ona dobre zabezpieczenie przeciwko niekorzystnym warunkom atmosferycznym. W obudowie Smogomierza istotne są dwie rzeczy. Ochrona przed deszczem oraz swobodny przepływ powietrza. Jeśli chcesz, możesz zastosować jakieś inne rozwiązanie, które spełni te dwa cele.

W przypadku wybranej przez nas obudowy. Musimy wykonać w niej 3 otwory. Dwa większe, które umożliwią przepływ powietrza, oraz jeden mniejszy w celu podłączenia zasilania. Zalecamy wykonanie otworów wentylacyjnych na dłuższym boku obudowy. Otwór na zasilanie możemy umieścić z dowolnej strony. Otwory wentylacyjne najwygodniej wykonać przy użyciu wiertarki i wiertła 10 lub większego. Wykonujemy dwa odwierty obok siebie i następnie wycinany je nożem do tapet w kształt kwadratu. Jeśli chodzi o zasilanie, to wystarczy jeden odwiert wiertłem 10.

Obudowa_wyciecie

Na otwory wentylacyjne wklejamy klejem na gorąco kratki wydrukowane na drukarce 3D. Pozwalają one na lepszy przepływ powietrza w obudowie. Natomiast wewnątrz obudowy w miejscu otworu na zasilanie wklejamy wtyczkę microUSB(z wlutowanymi wcześniej pinami).

Obudowa_sklejona Obudowa_sklejona_srodek

Zasilanie

Miernik smogu zasilany jest poprzez kable microUSB. Układ z wtyczką microUSB wkleiliśmy klejem na gorąco w obudowę. Z układu wychodzą dwa potrzebne nam piny: 5V oraz GND. Służą do zasilania całego Smogomierza.

ESP8266 NodeMCu oraz miernik pyłu PM2.5 i PM10 zasilamy poprzez 5V. Źródłem jest pin 5V wyprowadzony z portu microUSB w obudowie urządzenia. 5V musimy doprowadzić do pinu VIN w ESP8266 i 5V w mierniku pyłu(VCC). W tym celu rozdzielamy zasilanie z jednego pinu, na dwa. Mirnik temperatury i wilgotności zasilamy z pinu 3V na płytce ESP8266. Na koniec nasz rozdzielacz zasilania 5V najlepiej zabezpieczyć kawałkiem taśmy izolacyjnej.

5V_Tasma

Podobnie robimy z GND. Jednak w tym wypadku nie musimy ręcznie rozdzielać masy. Wystarczy ją podłączyć do pinu G na ESP8266. GND z miernika pyłu podpinamy do G na ESP8266. GND z miernika temperatury i wilgotności również łączymy z G na płytce ESP8266. Wszystkie masy(G/GND) są ze sobą połączone. Tylko od ciebie zależy, do którego pinu G na ESP8266 podłączysz pin G z miernika pyłu czy miernika temperatury.

Zasilanie Schemat

Połączenie całości

Zgodnie ze schematem na początku instrukcji, łączymy wszystkie elementy ze sobą. Z BME280 pin VIN podpinamy do 3V na ESP8266; GND do G; SCL do D4; SDA do D3. W przypadku PMS7003 kable 5V z płytką z 3 pinami(pozostałe podpinamy do VIN na ESP8266 oraz VBUS w obudowie miernika); GND do G na ESP8266; TX do D1; RX do D2. Na koniec pin G z obudowy miernika wpinamy do G na ESP8266.

ESP8266_polaczenia

Umiejscowienie podzespołów w obudowie

Jeśli postanowiliśmy użyć jako miernika pyłu modelu SDS011 to obudowa może wydawać się dość mała, ale wszystkie elementy zmieszczą się w niej bez problemu. Jeśli korzystamy z PMS7003 lub HPMA115S0 mamy nadmiar miejsca. Musimy pamiętać, aby wloty z miernika pyłu umiejscowić jak najbliżej otworów wentylacyjnych w obudowie. Pozwoli to na lepszy przepływ powietrza i dokładniejsze pomiary. Polecam ustawienie mierników w obudowie w taki sposób, aby wiatraczkiem z miernika pyłu znajdował się obok otworu wentylacyjnego.

Calosc_PMS5003 Calosc_SDS

You can’t perform that action at this time.