Bevezetés

🚧 Építse meg barkács érzékelőjét, és váljon a világméretű, opendata & civictech hálózat részévé.
A DNMS (Digitális zajmérő érzékelő) segítségével saját maga is mérheti a zajszennyezést.

Nézze meg a zajérzékelő eredeti utasításait és korábbi verzióit Helmut Bitter Githubján.

Kétféle beállítás létezik:

• egy olyan beállítás, ahol a NodeMCU néhány érzékelővel (PM, hőmérséklet stb.) és a DNMS elkülönül. A nyomtatott áramköri lapok neve AIRROHR V1.4 és DNMS - T4 V1.4.
• a NodeMCU és a DNMS kombinált változata ugyanazon a NYÁK-on: DNMS - T4+NodeMCU V1.4.

Itt csak azt a változatot ismertetjük, ahol a NODEMCU és a DNMS külön van. A többi változatért nézze meg Helmut Githubját!

Ebben az esetben a NodeMCU és a DNMS közötti kapcsolat akár 10 m hosszú is lehet. Ez azért fontos, mert a pontos zajmérésekhez meg kell találni a DNMS megfelelő pozícióját.

Vásárlási lista

Egyedi alkatrészek

• NodeMCU ESP8266 CPU/WLAN

• Teensy 4.0 fejlesztői kártya. Egyéb eladók: EXPTECH, Antratek, PIMORONI

• Digitales Mikrofon ICS-43434

• ultra rugalmas szilikon kábelek 0,15 mm² átmérővel (AWG 26) 6 különböző színben.

  
  A DNMS (digitális zajmérő érzékelő) kombinálható airRohr PM-érzékelővel:

• SPS30 finom porérzékelő. Egyéb eladók: TME, SOS electronic. A szokásos SDS011 PM-érzékelő is használható.

• BME280 6-PIN verzió, hőmérséklet és páratartalom. Egyéb eladók: Nettigo, Berrybase

• Kábel

• USB kábel pl.: lapos 2m Micro-USB

• Tápegység USB

• Kábelpántok

A nyomtatott áramköri lapok és az időjárás elleni védelem az alábbiakban kerül ismertetésre.

🙌 Remek, úgy döntöttél, hogy online vásárolod meg az alkatrészeket! Sajnos a szállítás napoktól akár három hétig is eltarthat. Addig is élvezd az életed️.

Drivert és firmware-t

Már elkészítettük a firmware-t. Önnek csak telepítenie kell az illesztőprogramokat és flashelnie kell a NodeMCU (ESP8266) és a Teensy 4.0 lapokat.

Az ESP8266-oddal való kommunikációhoz usb2serial illesztőprogramokra van szükséged az operációs rendszeredhez.

A NocdeMCU v3 chipkészlet általában CH341, csak ellenőrizze a NodeMCU hátoldalán, hogy találjon néhány technikai információt. Válassza ki a számítógép operációs rendszerének megfelelő linket.

Windows

Illesztőprogramok a V2-es modellhez (CP2102) Windowshoz

• Windows 10 - A Windows 10 képesnek kell lennie arra, hogy automatikusan letöltse ezeket.
• Windows 7/8/8/8.1 - 32 bites verzió - nem támogatja a 64 bites verziójú operációs rendszert.

illesztőprogram a V3 modellhez (CH340/CH341) Windowshoz

• Windows - A Windows 10 képesnek kell lennie arra, hogy automatikusan letöltse ezeket.

A letöltött fájl kicsomagolása Windows számára

• a V2-es modellhez: Nyissa meg a CP210x mappát, és kattintson duplán a CP210xVCPInstaller_x64 (vagy x86) alkalmazásra.
• V3 esetében: nyissa meg a CH341SER mappát, és kattintson duplán a SETUP alkalmazásra.

PCB-k és áramköri rajzok

A DNMS építésének legjobb módja az egyik nyomtatott áramköri lapunk használata. Most már elég sok NYÁK gyártó van, akik néhány dollárért, minimális mennyiség nélkül képesek áramköri lapokat gyártani. Például a JLCPCB. Csak töltse le az alábbi áramköri rajzainkat és/vagy Gerber fájljainkat, töltse fel őket a gyártó weboldalára, és rendelje meg a NYÁK-okat.

AIRROHR V1.4

Letöltés

• [Áramköri diagram](../docs/dnms/airrohr-PCB-áramköri diagram.pdf)
• Gerber fájl a nyomtatott áramköri lap gyártójának weboldalára történő feltöltéshez

DNMS - T4 V1.4

NYÁK a DNMS Teensy 4.0-hoz, amely közvetlenül csatlakoztatható egy NodeMCU ESP8266-ra vagy a fenti AIRROHR NYÁK-ra.

Letöltés

• Áramköri diagram
• Gerber fájl a NYÁK gyártójának weboldalára történő feltöltéshez

Összeállítás

⚠️ FONTOS MEGJEGYZÉS Összeszerelés előtt telepítse a firmware-t! Lásd a firmware flasher szakaszt.

Mikrofon egység

A mikrofonegység a Pesky Products ICS-43434 MEMS-mikrofonnal ellátott breakout lapján alapul. Ilyen lapot a Tindie piactéren találsz.

A mikrofonegység háza

A ház 12,7 mm-es (0,500") polisztirol csőből készül. Ez az átmérő lehetővé teszi a legtöbb kalibrátor közvetlen csatlakoztatását az egységre.

A prototípust az Evergreen No. 236 csővel fejlesztettük ki.

Ezután forrasztja be a hat szilikonkábelt. Figyeljük meg, hogy a kábel melyik tűre van csatlakoztatva!

A cső végét a szalaggal szorítsa meg.

Most már meg lehet tölteni a csövet némi gyantával. Ez a lépés kötelező a rezonancia elkerülése és a kalibrált és reprodukálható adatok elérése érdekében.

A prototípust a Copaltec GmbH által gyártott némi PURe Isolation ST 33 gyantával fejlesztettük ki.

Műszaki adatok

• Dielektromos szilárdság: 28 kV/mm
• Fajlagos előremenő ellenállás: 5,8.1014 ohm/cm
• Felületi ellenállás: 1,3.1016 ohm
• Keverési arány gyanta/keményítő: 2 : 1
• Pot time: 20 à 30 perc.
• Keményedési idő: 16 à 30 óra
• Végső keményedési állapot: 10 à 14 nap
• Viszkozitás (keverve): 500 à 600 mPa.s
• Shore keménység: D 50-55 (ISO 868, DIN 53505)
• Hővezető képesség: 0,3 W/mK
• Alkalmazási hőmérsékletek: - 20 és +130 °C között

Az Electrolube által gyártott UR5545 poliuretángyanta is működhet.

Minden egyes csőhöz 15 g gyanta elegendő kell, hogy legyen.

Amikor a gyanta megszilárdult, távolítsa el a szalagot. A mikrofonegység készen áll.

DNMS ház

Amikor a Teensy (DNMS) és a NodeMCU (önállóan vagy NYÁK-on) külön van választva: DNMS és airRohr

Szüksége van egy darab 25 mm átmérőjű csőre (például elektromos alkalmazásokhoz használt cső), egy csatlakozóra, egy 90°-os ívre és egy M25 IP68-as kábelvezetőre.

Magának a csőnek 160 mm hosszúnak kell lennie. A DNMS úgy néz ki, hogy helye van. A mikrofonházat a kábelvezető tömítés tartja.

Az ív megakadályozza a víz és a nedvesség bejutását a házba, miközben átengedi a kábelt.

A DNMS egy RJ12-es kábellel csatlakozik a második NYÁK-hoz. Ha ez a kábel 250 mm-nél hosszabb, akkor I²C-hosszabbítót kell használni.

Miután mindent jól összekötöttünk, az alkatrészeket összeragasztjuk.

Az eredmény:

A NodeMCU-t hordozó NYÁK bármilyen elektromos dobozba helyezhető.

Időjárás elleni védelem

Maguknak a házaknak vízállónak kell lenniük. Csak a mikrofonbemenet lehet érzékeny. A gyártó TDK közzétett néhány ajánlást az InvenSense alsó portos MEMS-mikrofonok por és folyadék behatolása elleni tömítésére, de az alkatrészek nehezen fellelhetőek, és nem teszteltük.

Feltétlenül szükséges az időjárás elleni védelem felszerelése egy habszivacs borítás formájában. Szükség esetén akár egy háztartási szivacs is elegendő. Ennek több oka is van:

• véd a szélzaj ellen (amely növelheti a decibeles méréseket).
• véd a mikrofonra közvetlenül bejutó víz ellen. A mikrofonra kerülő páralecsapódás elkerülése érdekében a felszerelés után húzza vissza egy ütemet a burkolatot, hogy egy kis üreg keletkezzen.
• véd a napsugárzás ellen. Az intenzív napsugárzás befolyásolhatja a mért értékeket és csökkentheti a mikrofon élettartamát.

Ezeket a habszivacs borításokat általában "mérőmikrofonok borításaként" árulják. De ezek drágák. Egy normál habgolyót is vehetsz, és az ollóval vághatsz egy lyukat.

If you need more ones this source hasznos lehet.

A mikrofon helye

Fontos, hogy a mikrofont a lehető legjobban "szabad" helyre helyezzük, ez azt jelenti, hogy olyan helyre, ahol minél kevesebb hangvisszaverő felület van. A fényvisszaverő felületektől a lehető legnagyobb távolságot kell tartani. Próbálja meg nem közvetlenül a ház falára szerelni a mikrofont, mert a falak erősen visszaverik a hangokat. A faltól való távolság ideális esetben több mint 1 m. Természetesen ezt nem mindig könnyű megvalósítani.

A mikrofon hegyének a faltól való kb. 50 cm-es távolsága esetén az indukált hiba még elfogadható. Jó helyek például az erkélyek vagy teraszkorlátok, vagy egy kis árboc a tetőn.

Megpróbálhatja a mikrofont közvetlenül a ház sarkára is elhelyezni, hogy a visszaverődések részben kioltsák egymást.

Egy legalább 1 m magas, szabadon álló árboc is megoldás lehet, de akkor figyelnie kell a talajon történő visszaverődésekre. Ez persze a padlóburkolattól függ.

Az is fontos, hogy mindig tisztában legyünk azzal, hogy környezeti zajt mérünk. Az olyan források zajkibocsátását, mint az utak vagy a vasút, csak megközelítőleg tudjuk megbecsülni.

Minél közelebb kerülünk azonban a forráshoz, annál pontosabbá válik a forráshoz való viszonyítás. A firmware frissítésével ezután pontos méréseket lehet végezni az azonosított zajtípusra vonatkozóan.

A konfigurálása

Get the ID

1. Csatlakoztassa az állomást egy USB-kábellel az érzékelő bekapcsolásához.

2. Az állomás megpróbál csatlakozni a konfigurált WiFi hozzáférési ponthoz. Ha ez nem működik, az érzékelő megnyit egy hozzáférési pontot a Particulate Matter ID , Feinstaubsensor-ID vagy airRohr-ID névvel. Az ID a ChipID (például 13597771). Kérjük, jegyezze fel ezt a számot, mivel a regisztrációhoz szüksége van rá.

3. Csatlakozzon a létrehozott hozzáférési ponthoz. Várjon, amíg a kapcsolat létrejön.
   Android: Ha a kapcsolat azonnal megszakad, akkor lehet, hogy ki kell kapcsolnia az 'Intelligens hálózatváltás' opciót a 'Kapcsolatok -> WiFi -> Speciális' alatt.

4. Nyissa meg a böngészőt, és írja be a http://192.168.4.1/

⚠️ Figyelem Előfordulhat, hogy a NodeMCU-nak néhány próbálkozásra van szüksége ahhoz, hogy csatlakozzon az otthoni WiFi hálózathoz. Kérjük, ne legyen türelmetlen és próbálkozzon, amíg nem működik. Az érzékelő okostelefonon keresztül is konfigurálható. Ha az érzékelő konfigurálása működött, a konfigurációs oldal már nem érhető el ezen az IP 192.168.4.1 alatt.

Az állomás konfigurálása

1. A "Configure" (Konfigurálás) alatt adja meg az SSID-t (az otthoni WiFi hálózat neve), a hálózati biztonsági kulcsot (Windows alatt) vagy a WiFi jelszót.

2. A zajérzékelők (DNMS) esetében a jelen kézikönyv szerint nincs szükség további módosításokra.

3. A mentés megnyomása után az érzékelő újraindul, és a WLAN-hoz való csatlakozáskor már nem érhető el így.

Az állomás tesztelése

Ha a WiFi hálózat adatainak megadásán kívül nem történt más változtatás, akkor az érzékelőt a következő oldalakon kb. 10 perc elteltével "tesztelheti". Ezeken az oldalakon meg kell keresni a ChipID-t (a fenti példában a 13597771-et).

• Sensordaten
• WLAN-jel

Regisztráció

Regisztráld magad

Menjen a devices.sensor.community oldalra, hogy regisztrálja készülékét, és a nyílt adathálózat részévé váljon.

Regisztrálja az eszközét

Miután bejelentkezett, kattintson az új eszköz regisztrálása gombra, és töltse ki az űrlapot. Főoldal -> (Bejelentkezés) - Érzékelők -> Érzékelő regisztrálása

• az ESP8266 feljegyzett chipID-je (NodeMCU)
• az Ön e-mail címe (nem kerül nyilvánosságra)
• az Ön címe: Utca a házszámmal, irányítószámmal és várossal. Kattintson a "Megadott cím keresése" gombra, hogy megkapja a hely koordinátáit (le lesz kerekítve). Ellenőrizze a tű pozícióját, szükség esetén módosítsa azt.
• belső név megkönnyíti a szétválasztást, ha több érzékelője van (például kert, anya érzékelője,...).
• az állomás környezete - pl. magasság a föld felett, út menti oldal, nagy forgalom, szabad mező vagy hasonló.

Egyébként!

Jelenleg nem lehetséges az oldal használatával regisztrálni mind a PM érzékelőt, mind a hőmérséklet/páratartalom és a DNMS érzékelőt egy NodeMCU-hoz csatlakoztatva. Ez egyelőre csak manuálisan, a tech (at) sensor.community címre küldött kéréssel lehetséges. A részleteket lásd issue.

Hibaelhárítás

Átviteli problémák?

Írja be az alábbiakat a böngészőbe a saját adataival: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/BYsfp-xGz/dnms?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

Az [ID] a bal felső sarokban lévő beviteli mezőben is kereshető https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/BYsfp-xGz/dnms?orgId=1

• Az érzékelő regisztrálva van a https://devices.sensor.community/ segítségével, és az érzékelő látható a térképen?
  • A WLAN jelszintje gyenge volt a múltban? Itt van a szerveroldali jelnapló: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/Fk6mw1WGz/wifi-signal?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

USB kábel problémák?

• Ellenőrizze a tápellátást: USB-kábel
• Újraindítás (húzza ki a tápellátást, pl. húzza ki az USB-dugót).
• Rendben van-e a WLAN konfiguráció (az érzékelő csatlakozik a konfigurált WLAN-hoz) Ha nem:
  • Az érzékelő megnyit egy AP-t (az újraindítást követő első 2-7 percben)?
  • Keresse meg az airrohr-[ID] WLAN hálózatot. Türelem, a rendszerindítás után 1-2 percig is eltarthat.
• Ellenőrizze a saját routerén, hogy az érzékelő be van-e jelentkezve a hálózatba, majd jegyezze meg az IP-t.
  • alternatívaként használd a flashtool "Discovery"-t.
  • Ha igen: csatlakozzon az érzékelőhöz IP-n keresztül egy böngészővel http://[ip-of-the-sensor]/ , a felületnek meg kell jelennie.
  • Ha nem: az ESP-nek problémái vannak, pl. elégtelen tápellátás, újraindítási hurok vagy hasonló.
• Csatlakoztassa az USB-t a számítógéphez, és nézze meg a naplót.
  • Kövesse a szöveget a soros interfészen soros terminálprogrammal (beállítások: baud 9600, 8N1).
    • Linux: screen, minicom, cutecom; Windows: Tera Term; MacOS: screen, minicom, ...
    • esetleg még megfelelő usb2serial illesztőprogramok szükségesek, lásd https://github.com/opendata-stuttgart/meta/wiki/Firmware-einspielen
  • Ott kellene látni, hogy mit csinál az érzékelő (boot üzenetek, WLAN kapcsolat vagy AP, mérés - csak 3 perc után).

Elektronikai problémák?

• Vegye ki a szenzor elektronikáját a házból és figyelje meg

• Ellenőrizze/cserélje újra a tápegységet

  • Az ESP röviddel újraindítás után villog?
  • Teensy: piros LED villog az újraindítás után?
  • Ellenőrizze/cserélje újra az érzékelőkhöz vezető kábeleket.

  A zaj béta verzióban van. Kérdéseket a

  Noise@Sensor.Community