Inleiding

🚧 Bouw je eigen DIY sensor en wordt onderdeel van het wereldwijde, opendata & civictech netwerk.
Met DNMS (Digitale Geluids Metende Sensor) kunt u zelf geluidsoverlast meten.

Bekijk de originele instructies en eerdere versies van de geluidssensor op Helmut Bitter's Github.

Die repository bevat verschillende setups om de sensor te bouwen met verschillende soorten printplaten en PCB's. Die repository bevat verschillende setups om de sensor te bouwen met verschillende soorten printplaten en PCB's.

Er zijn twee verschillende soorten opstellingen: Er zijn twee verschillende soorten opstellingen:

• een opstelling waarbij de NodeMCU met enkele sensoren (PM, temperatuur etc.) en de DNMS gescheiden zijn. De PCB's heten AIRROHR V1.4 en DNMS - T4 V1.4
• een gecombineerde versie van de NodeMCU en DNMS op dezelfde PCB: DNMS - T4+NodeMCU V1.4
• een gecombineerde versie van de NodeMCU en DNMS op dezelfde PCB: DNMS - T4+NodeMCU V1.4 Alleen de variant waarbij de NODEMCU en DNMS gescheiden zijn, wordt hier beschreven. Kijk op Helmut's Github voor de andere varianten! Alleen de variant waarbij de NODEMCU en DNMS gescheiden zijn, wordt hier beschreven. Kijk op Helmut's Github voor de andere varianten! In dit geval kan de verbinding tussen de NodeMCU en de DNMS wel 10 m lang zijn. Dit is belangrijk omdat u de juiste positie voor de DNMS moet vinden om nauwkeurige geluidsmetingen te verkrijgen.

Boodschappenlijstje

Afzonderlijke onderdelen

• NodeMCU ESP8266 CPUWLAN

• Teensy 4.0 ontwikkelingsbord. Andere verkopers: EXPTECH, Antratek, PIMORONI

• Digitales Mikrofon ICS-43434

• ultra soepele siliconen kabels met een diameter van 0,15mm² (AWG 26) in 6 verschillende kleuren

  
  De DNMS (Digitale Ruis Meet Sensor) kan gecombineerd worden met een airRohr PM-Sensor:

• SPS30 fijnstof sensor. Andere verkopers: TME, SOS electronic. De gebruikelijke SDS011 PM sensor kan ook worden gebruikt.

• BME280 6-PIN Versie, temperatuur & vochtigheid. Andere verkopers: Nettigo, Berrybase

• Kabel

• USB-kabel bijv.: 2m Micro-USB plat

• Voeding USB

• [Kabel riemen](https://www.aliexpress.comwholesale?catId=0&initiative_id=SB_20200308040852&SearchText=cable + riemen)

De PCB's en de bescherming tegen weersinvloeden zullen hieronder worden beschreven.

Geweldig, je hebt besloten om de onderdelen online te kopen! Helaas kan de levering dagen tot drie weken duren. Tot dan, geniet van je leven.

Stuurprogramma & firmware

We hebben de firmware al voorbereid. U hoeft alleen de drivers te installeren en uw NodeMCU (ESP8266) en Teensy 4.0-bordjes te flashen.

Om te communiceren met uw ESP8266 heeft u usb2serial drivers nodig voor uw besturingssysteem.

De chipset voor NocdeMCUs v3 is meestal CH341, kijk maar eens op de achterkant van je NodeMCU om wat technische informatie te vinden. Kies de link die overeenkomt met het besturingssysteem van uw computer.

Windows

Stuurprogramma's voor model V2 (CP2102) voor Windows

• Windows 10 - Windows 10 zou in staat moeten zijn om deze automatisch te downloaden
• Windows 788.1 - 32-bits versie - niet ondersteuning voor 64-bits versie OS

Stuurprogramma voor model V3 (CH340/CH341) voor Windows

• Windows - Windows 10 zou in staat moeten zijn om deze automatisch te downloaden

Pak het gedownloade bestand voor Windows uit:

• voor V2: Open de map CP210x en dubbelklik op de toepassing CP210xVCPInstaller_x64 (of x86)
• voor V3: open de map CH341SER en dubbelklik op de toepassing SETUP.

PCB's en schakelschema's

De beste manier om de DNMS te bouwen is door een van onze PCBs te gebruiken. Er zijn nu heel wat printplaatfabrikanten die printplaten kunnen produceren voor een paar dollar zonder minimum hoeveelheden. Bijvoorbeeld, JLCPCB. Download gewoon onze schakelschema's en/of Gerber-bestanden hieronder, upload ze naar de website van de fabrikant en bestel uw PCBs.

AIRROHR V1.4

Download

• Schakelschema
• Gerber-bestand te uploaden naar de website van de PCB-fabrikant

Assembleer

⚠️ BELANGRIJKE OPMERKING Installeer de firmware alvorens te monteren! Zie firmware flasher sectie.

Microfoon unit

De microfoon unit is gebaseerd op het Pesky Products breakout board met een MEMS microfoon ICS-43434. Je kunt zo'n board vinden op de Tindie marketplace.

Behuizing voor de microfoon

De behuizing is gemaakt van een polystyreenbuis van .500" (12,7 mm). Deze diameter maakt het mogelijk de meeste kalibratoren rechtstreeks op het toestel aan te sluiten.

Het prototype is ontwikkeld met de Evergreen No. 236 tubing.

Soldeer dan de zes siliconen kabels. Let op met welke pin de kabel is verbonden!

Maak het uiteinde van de buis dicht met de tape.

Nu kunt u de buis vullen met wat hars. Deze stap is verplicht om resonantie te vermijden en gekalibreerde en reproduceerbare gegevens te verkrijgen.

Het prototype werd ontwikkeld met enkele PURe Isolation ST 33 geproduceerd door Copaltec GmbH.

Specificaties:

• Diëlektrische sterkte: 28 kVmm
• Specifieke voorwaartse weerstand: 5,8.1014 ohmcm
• Oppervlakte weerstand: 1,3.1016 ohm
• Mengverhouding harsverharder: 2 : 1
• Kooktijd: 20 tot 30 min.
• Uithardingstijd: 16 à 30 uur
• Geharde toestand: 10 tot 14 dagen
• Viscositeit (gemengd): 500 à 600 mPa.s
• Shore hardheid: D 50 tot 55 (ISO 868, DIN 53505)
• Warmtegeleidingscoëfficiënt: 0,3 WmK
• Toepassingstemperaturen: - 20 tot +130 °C

De polyurethaanhars UR5545 van Electrolube zou ook moeten werken.

Voor elk slangetje zou 15 g hars voldoende moeten zijn.

Als de hars is uitgehard, verwijdert u de tape. Uw microfoon is klaar.

DNMS Behuizing

Wanneer de Teensy (DNMS) en de NodeMCU (standalone of op PCB) gescheiden zijn: DNMS en airRohr

U hebt een stuk buis met een diameter van 25 mm nodig (bijvoorbeeld buis voor elektrische toepassingen), een connector, een 90°-boog en een M25 IP68-kabelschroefverbinding.

De buis zelf moet 160 mm lang zijn. De DNMS ziet er plaats in. De microfoonbehuizing wordt onderhouden door de wartel.

De boog voorkomt dat water en vocht de behuizing binnendringen, terwijl de kabel wordt doorgelaten.

De DNMS is verbonden met de tweede PCB via een RJ12 kabel. Als deze kabel langer is dan 250 mm, moet u een I²C-verlengkabel gebruiken.

Nadat alles goed is aangesloten, worden de onderdelen aan elkaar gelijmd.

Resultaat:

De printplaat waarop de NodeMCU is gemonteerd, kan in elk soort schakelkast worden geplaatst.

Weersbescherming

De behuizingen zelf moeten waterdicht zijn. Alleen de microfooningang zou gevoelig kunnen zijn. TDK, de fabrikant, heeft enkele aanbevelingen gepubliceerd voor het afdichten van InvenSense bottom-port MEMS microfoons tegen het binnendringen van stof en vloeistoffen, maar de onderdelen zijn moeilijk te vinden en werden niet getest.

Het is absoluut noodzakelijk een bescherming tegen weersinvloeden aan te brengen in de vorm van een schuimlaag. Indien nodig is zelfs een huishoudspons voldoende. Daar zijn verschillende redenen voor:

• het beschermt tegen windgeruis (dat de metingen in decibels kan doen toenemen)
• het beschermt tegen directe waterlekkage op de microfoon. Om condensatie op de microfoon te voorkomen, trekt u het deksel na het installeren een slag terug om een kleine holte te creëren.
• het beschermt tegen zonnestraling. Intens zonlicht kan de meetwaarden beïnvloeden en de levensduur van de microfoon verkorten.

Die schuimstof hoezen worden normaal verkocht als 'hoezen voor meet microfoons'. Maar ze zijn duur. Je kunt ook een gewone schuimbal nemen en er met een schaar een gat in knippen.

If you need more ones this source can be helpful.

Plaats van de microfoon

Het is belangrijk de microfoon in een zo "vrij" mogelijk gebied te plaatsen, d.w.z. op een plaats met zo weinig mogelijk geluidsweerkaatsende oppervlakken. De afstand tot reflecterende oppervlakken moet zo groot mogelijk zijn. Probeer de microfoon niet direct op de muur van een huis te monteren, omdat muren geluid sterk weerkaatsen. De afstand tot de muur moet idealiter meer dan 1 m bedragen. Dit is natuurlijk niet altijd gemakkelijk te realiseren.

Met een afstand van ongeveer 50 cm van het uiteinde van de microfoon tot de muur is de geïnduceerde fout nog redelijk. Goede plaatsen zijn bijvoorbeeld balkons of reling van terrassen, of een kleine mast op het dak.

U kunt ook proberen de microfoon direct op de hoek van het huis te plaatsen, zodat de reflecties elkaar gedeeltelijk opheffen.

Een vrijstaande mast van ten minste 1 m hoogte zou ook een oplossing kunnen zijn, maar dan moet je oppassen voor reflecties op de grond. Dat hangt natuurlijk af van de vloerbedekking.

Het is ook belangrijk altijd te beseffen dat wij omgevingslawaai meten. Wij kunnen slechts een benadering maken van de geluidsemissie van bronnen zoals wegen of spoorwegen.

Hoe dichter je echter bij de bron komt, hoe nauwkeuriger de referentie naar de bron wordt. Upgrades van de firmware zouden dan in staat moeten zijn om nauwkeurige metingen te verkrijgen voor een geïdentificeerd type ruis.

Configureer

Krijg de ID

1. Sluit het station aan met een USB-kabel om de sensor van stroom te voorzien

2. Het station probeert verbinding te maken met het geconfigureerde WiFi toegangspunt. Als dit niet lukt, opent de sensor een toegangspunt met de naam Particulate Matter ID , Feinstaubsensor-ID of airRohr-ID. Het ID is het ChipID (bijvoorbeeld 13597771). Noteer dat nummer, want u heeft het nodig voor de registratie

3. Maak verbinding met het aangemaakte toegangspunt. Wacht tot de verbinding tot stand is gebracht.
   Android: Als de verbinding onmiddellijk wordt verbroken, moet u mogelijk de optie 'Slimme netwerkswitch' onder 'Verbindingen -> WiFi -> Geavanceerd' deactiveren

4. Open uw browser en typ in http://192.168.4.1

⚠️ Let op Het kan een paar pogingen duren voordat de NodeMCU verbinding maakt met het WiFi-thuisnetwerk. Wordt alstublieft niet ongeduldig en probeer tot het werkt. De sensor kan ook worden geconfigureerd via een smartphone. Als de configuratie van de sensor is gelukt, is de configuratiepagina niet meer toegankelijk onder dit IP 192.168.4.1

Configureer het station

1. Voer onder 'Configureren' de SSID (naam van uw WiFi-thuisnetwerk), de netwerkbeveiligingssleutel (onder Windows) of het WiFi-wachtwoord in.

2. Voor geluidssensoren (DNMS) volgens deze handleiding zijn geen verdere wijzigingen nodig

3. Na het drukken op save, zal de sensor opnieuw opstarten en is niet meer op deze manier bereikbaar wanneer hij verbinding maakt met het WLAN.

Test het station

Als er geen andere wijzigingen zijn aangebracht dan het invoeren van de WiFi-netwerkgegevens, kan de sensor na ongeveer 10 minuten op de volgende pagina's worden 'getest'. Op deze pagina's moet u zoeken naar de ChipID (in bovenstaand voorbeeld 13597771).

• Sensorgegevens
• WLAN-signaal

Registreren

Registreer jezelf

Ga naar devices.sensor.community om uw apparaat te registreren en deel uit te maken van het open datanetwerk.

Registreer uw toestel

Nadat u zich hebt geregistreerd, klikt u op "Nieuwe sensor registreren" en vult u het formulier in. Home -> (Login) - Mijn sensoren -> Registreer nieuwe sensor

• Uw genoteerde ChipID van de ESP8266 (NodeMCU).
• Uw e-mailadres (wordt niet gepubliceerd).
• Uw adres: Straat met huisnummer, postcode en plaats. Klik op "Zoek ingevoerd adres" om de coördinaten van de locatie te krijgen (deze zijn naar beneden afgerond). Controleer de positie van de pen, verander hem indien nodig.
• interne naam vergemakkelijkt de scheiding indien u meerdere sensoren heeft (zoals tuin, sensor voor moeder,...).
• de omgeving van het station - b.v. hoogte boven de grond, langs de weg, veel verkeer, open ruimte of iets dergelijks.

NB!

Momenteel is het niet mogelijk om zowel de PM sensor, TempHumidity sensor en DNMS sensor aangesloten op een NodeMCU te registreren. Op dit moment kan dit alleen handmatig worden gedaan, stuur gewoon een verzoek naar tech (at) sensor.community. Siehe nummer voor details.

Momenteel is het niet mogelijk om via de site zowel PM sensor, temphumidity en DNMS sensor aangesloten op één NodeMCU te registreren. Voorlopig kan dit alleen handmatig worden gedaan door een verzoek te sturen naar tech (at) sensor.community. Zie probleem voor details.

Problemen oplossen

Problemen met de overdracht?

Voer het volgende in uw browser in met uw eigen gegevens: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

De [ID] kan ook worden opgezocht in het aan de linkerkant van de pagina geopende invoerveld https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1.

• Is de sensor geregistreerd via https://devices.sensor.community en is de sensor zichtbaar op de kaart?
• Is het draadloze signaal in het verleden zwak geweest? Hier is het server-side signaal protocol: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/Fk6mw1WGz/wifi-signal?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID].

Problemen met de USB-kabel?

• Controleer de stroomvoorziening
• Opnieuw opstarten (stroomtoevoer verbreken, bijv. USB-stekker uittrekken)
• Is de WLAN configuratie OK (de sensor maakt verbinding met het geconfigureerde WLAN). Zo niet:
  • Opent de sensor een adhoc wifi (toegangspunt), in de eerste 2-7 minuten na een herstart?
  • Zoek het WLAN netwerk airrohr-[ID]. Na een herstart kan het een paar minuten duren voordat dit zichtbaar is.
• Controleer op uw eigen router of de sensor in het netwerk is geregistreerd en noteer het IP-adres.
  • gebruik als alternatief "Zoeken in netwerk" in de airRohr Flashing Tool
  • Zo ja: Maak verbinding met de sensor via een browser http://[ip-your-sensor], de configuratie zou moeten verschijnen
  • Zo nee: dan kan het te wijten zijn aan onvoldoende stroomtoevoer, herstartlus of iets dergelijks.
• Sluit de NodeMCU aan op een computer via een USB-kabel en kijk naar het protocol
  • Traceren met een serieel terminalprogramma (instellingen: Baud 9600, 8N1)
    • Linux: scherm, minicom, cutecom
    • Windows: Tera Term
    • macOS: scherm, minicom, ...
    • geschikte USB-2 seriële stuurprogramma's kunnen nodig zijn, zie https://github.com/opendata-stuttgart/meta/wiki/Firmware-einspielen
  • Daar moet u zien wat de sensor aan het doen is (opstartberichten, WLAN-verbinding of toegangspunt, meting - pas na 3 minuten)

Problemen met de elektronica?

• Verwijder de sensorelektronica uit de behuizing en bekijk ze van dichtbij.

• Controleer de stroomtoevoer opnieuw

  • Flitst de NodeMCU(ESP8266) kort na het herstarten?
  • SDS011: rode LEDFan brandt na reboot?
  • Controleer de kabels naar de sensoren opnieuw.

  Ruis is in beta. Vragen kunt u sturen naa

  Noise@Sensor.Community