Uvod

Hrup je v beta različici. Vprašanja pošljite na

Noise@Sensor.Community

🚧 Sestavite svoj senzor DIY in postanite del svetovnega omrežja opendata & civictech.
S senzorjem DNMS (digitalni senzor za merjenje hrupa) lahko sami merite onesnaženost s hrupom.

Oglejte si izvirna navodila in prejšnje različice senzorja hrupa na Githubu Helmuta Bitterja.

Ta repozitorij vsebuje različne nastavitve za izdelavo senzorja z različnimi vrstami plošč in tiskanih vezij.

Obstajata dve različni vrsti nastavitev:

• nastavitev, kjer sta NodeMCU z nekaterimi senzorji (PM, temperatura itd.) in DNMS ločena. PCB se imenuje AIRROHR V1.4 in DNMS - T4 V1.4
• kombinirana različica NodeMCU in DNMS na istem tiskanem vezju: DNMS - T4+NodeMCU V1.4

Tu je opisana samo različica, pri kateri sta NODEMCU in DNMS ločena. Za druge različice si oglejte Helmutov Github!

V tem primeru je lahko povezava med NodeMCU in DNMS dolga do 10 m. To je pomembno, ker morate najti pravi položaj za DNMS, da dobite natančne meritve hrupa.

Nakupovalni seznam

Posamezne komponente

• NodeMCU ESP8266 CPU/WLAN

• Razvojna plošča Teensy 4.0. Drugi prodajalci: EXPTECH, Antratek, PIMORONI

• Digitales Mikrofon ICS-43434

• izjemno prožni silikonski kabli s premerom 0,15 mm² (AWG 26) v 6 različnih barvah

  
  DNMS (digitalni senzor za merjenje hrupa) je mogoče kombinirati s senzorjem PM airRohr:

• Senzor finega prahu SPS30. Ostali prodajalci: TME, SOS electronic. Uporablja se lahko tudi običajni SDS011 senzor PM.

• BME280 6-PIN različica, temperatura in vlažnost. Drugi prodajalci: Nettigo, Berrybase

• Kabel

• Kabel USB, npr.: ploščati 2m Micro-USB

• Napajalnik USB

• Trakovi za kabel

Plošče tiskanih vezij in zaščita pred vremenskimi vplivi bodo opisane v nadaljevanju.

🙌 Super, odločili ste se za spletni nakup delov! Žal lahko dobava traja od nekaj dni do treh tednov. Do takrat uživajte v življenju️.

Gonilnik, vdelana programska oprema

Vdelano programsko opremo smo že pripravili. Namestiti morate le gonilnike in flashati plošči NodeMCU (ESP8266) in Teensy 4.0.

Za komunikacijo s svojim ESP8266 potrebujete gonilnike usb2serial za svoj operacijski sistem.

Čipovje za enote NodeMCU v3 je običajno CH341, samo preverite zadnjo stran svoje enote NodeMCU, da najdete nekaj tehničnih informacij. Izberite povezavo, ki ustreza operacijskemu sistemu vašega računalnika.

Windows

Gonilniki za model V2 (CP2102) za Windows

• Windows 10 - operacijski sistem Windows 10 bi moral biti sposoben samodejno prenesti te
• Windows 7/8/8.1 - 32-bitna različica - ne podpirajo 64-bitne različice OS

Gonilnik za model V3 (CH340/CH341) za Windows

• Windows - sistem Windows 10 bi jih moral biti sposoben samodejno prenesti

Izvleček prenesene datoteke za Windows

• za V2: Odprite mapo CP210x in dvakrat kliknite na aplikacijo CP210xVCPInstaller_x64 (ali x86)
• za V3: odprite mapo CH341SER in dvakrat kliknite na aplikacijo SETUP.

PCB-ji in sheme vezij

Najboljši način za izdelavo DNMS je uporaba enega od naših tiskanih vezij. Zdaj je na voljo precej proizvajalcev tiskanih vezij, ki lahko za nekaj dolarjev izdelajo tiskana vezja brez minimalnih količin. Na primer JLCPCB. Preprosto prenesite naša vezja in/ali datoteke Gerber spodaj, jih naložite na spletno stran proizvajalca in naročite tiskana vezja.

AIRROHR V1.4

Prenos

• Shema vezja
• Datoteka Gerber za prenos na spletno stran proizvajalca tiskanih vezij

DNMS - T4 V1.4

Tiskano vezje za DNMS Teensy 4.0, ki ga lahko priključite neposredno na NodeMCU ESP8266 ali na zgornje tiskano vezje AIRROHR.

Prenos

• Shema vezja
• Datoteka Gerber za prenos na spletno stran proizvajalca tiskanega vezja

Sestavite

⚠️ POMEMBNA OPOMBA Pred sestavljanjem namestite vdelano programsko opremo! Glejte poglavje firmware flasher.

Mikrofonska enota

Mikrofonska enota temelji na razdelilni plošči Pesky Products z mikrofonom MEMS ICS-43434. Takšno ploščo lahko najdete na Tindie marketplace.

Ohišje za mikrofonsko enoto

Ohišje je izdelano iz polistirenske cevi velikosti 0,500" (12,7 mm). Ta premer omogoča neposredno priključitev večine kalibratorjev na enoto.

Prototip je bil razvit s cevjo Evergreen št. 236.

Nato spajkajte šest silikonskih kablov. Upoštevajte, s katerim nožičkom je kabel povezan!

Konec cevi z lepilnim trakom tesno pritrdite.

Zdaj lahko cev napolnite z nekaj smole. Ta korak je obvezen, če se želite izogniti resonanci ter pridobiti umerjene in ponovljive podatke.

Prototip je bil razvit z nekaj PURe Isolation ST 33, ki ga je izdelalo podjetje Copaltec GmbH.

Specifikacije

• Dielektrična trdnost: 28 kV/mm
• Specifična upornost v smeri naprej: 5,8.1014 ohm/cm
• Površinska upornost: 1,3.1016 ohm
• Mešalno razmerje smola/trdilo: 2 : 1
• Čas kuhanja v loncu: 20 à 30 min.
• Čas strjevanja: 16 à 30 ur
• Končno strjeno stanje: * V času trajanja je treba izločiti: 10 à 14 dni
• Viskoznost (mešano): 500 à 600 mPa.s
• Trdota po Shoreovi lestvici: D 50 do 55 (ISO 868, DIN 53505)
• toplotna prevodnost: 0,3 W/mK
• temperature uporabe: * temperatura: 1,5 °C - 20 do +130 °C

Tudi poliuretanska smola UR5545, ki jo proizvaja podjetje Electrolube, bi morala delovati.

Za vsako cevko zadostuje 15 g smole.

Ko se smola strdi, odstranite trak. Vaša mikrofonska enota je pripravljena.

Ohišje DNMS

Ko sta Teensy (DNMS) in NodeMCU (samostojno ali na tiskanem vezju) ločena: DNMS in airRohr

Potrebujete kos cevi premera 25 mm (na primer cevi za električne aplikacije), priključek, 90-stopinjski lok in kabelsko ovojnico M25 IP68.

Cev mora biti dolga 160 mm. DNMS je videti kot. Ohišje mikrofona se ohranja s pomočjo kabelskega ovoja.

Lok preprečuje vdor vode in vlage v ohišje, hkrati pa prepušča kabel.

DNMS je z drugim tiskanim vezjem povezan s kablom RJ12. Če je ta kabel daljši od 250 mm, morate uporabiti podaljšek I²C.

Ko je vse dobro povezano, dele zlepimo skupaj.

Rezultat:

/docs/dnms/dnms-noise-measuring-dn40-result.jpg" style="margin: 1em 0" loading="lazy"/>

Ploščo tiskanega vezja, na kateri je enota NodeMCU, lahko vstavite v katero koli električno škatlo.

Vremenska zaščita

Sama ohišja morajo biti vodotesna. Občutljiv je lahko le vhod za mikrofon. Proizvajalec TDK je objavil nekaj priporočil za tesnjenje mikrofonov InvenSense MEMS s spodnjim vhodom pred vdorom prahu in tekočin, vendar je komponente težko najti in jih nismo preizkusili.

Nujno je treba namestiti zaščito pred vremenskimi vplivi v obliki pokrova iz pene. Po potrebi zadošča tudi gospodinjska goba. Za to obstaja več razlogov:

• ščiti pred hrupom vetra (ki lahko poveča meritve decibelov)
• ščiti pred neposrednim iztekanjem vode na mikrofon. Da bi se izognili kondenzaciji vlage na mikrofonu, po namestitvi pokrov potegnite nazaj, da ustvarite majhno votlino.
• ščiti pred sončnim sevanjem. Intenzivna sončna svetloba lahko vpliva na izmerjene vrednosti in skrajša življenjsko dobo mikrofona.

Ti penasti pokrovi se običajno prodajajo kot "pokrovi za merilne mikrofone". Vendar so dragi. Lahko vzamete tudi običajno kroglico iz pene in s škarjami izrežete luknjo.

If you need more ones this source je lahko v pomoč.

Lokacija mikrofona

Pomembno je, da mikrofon postavite na čim bolj "prosto" mesto, kar pomeni na mesto s čim manj površinami, ki odbijajo zvok. Razdalja do odbojnih površin mora biti čim večja. Poskusite mikrofona ne namestiti neposredno na steno hiše, saj stene močno odbijajo zvoke. V idealnem primeru naj bo razdalja do stene večja od 1 m. Seveda tega ni vedno lahko uresničiti.

Pri razdalji približno 50 cm od konice mikrofona do stene je inducirana napaka še vedno sprejemljiva. Dobra mesta so na primer balkoni ali ograje teras ali majhen jambor na strehi.

Mikrofon lahko poskusite postaviti tudi neposredno na vogal hiše, da se odboji med seboj delno izničijo.

Rešitev je lahko tudi prostostoječi jambor višine vsaj 1 m, vendar morate pri tem paziti na odboje na tleh. To je seveda odvisno od talne obloge.

Prav tako se je treba vedno zavedati, da merimo hrup iz okolice. Emisijo hrupa iz virov, kot so ceste ali železnice, lahko le približno ocenimo.

Bolj ko se približujemo viru, bolj natančna je referenca na vir. Z nadgradnjami vdelane programske opreme bi bilo mogoče pridobiti natančne meritve za določeno vrsto hrupa.

Konfiguracija spletne strani

Pridobite ID

1. Postajo povežite s kablom USB, da napolnite senzor.

2. Postaja se poskuša povezati z nastavljeno dostopno točko WiFi. Če to ne uspe, senzor odpre dostopno točko z imenom Particulate Matter ID , Feinstaubsensor-ID ali airRohr-ID. ID je ChipID (na primer 13597771). To številko si zapišite, saj jo potrebujete za registracijo.

3. Povežite se z ustvarjeno dostopno točko. Počakajte, da se vzpostavi povezava.
   Android: Če se povezava takoj prekine, boste morda morali deaktivirati možnost "Smart network switch" v razdelku "Connections -> WiFi -> Advanced".

4. Odprite brskalnik in vnesite http://192.168.4.1/

⚠️ Upoštevajte Morda bo potrebnih nekaj poskusov, da se bo naprava NodeMCU povezala z domačim omrežjem WiFi. Ne bodite nestrpni in poskušajte, dokler ne bo delovalo. Senzor lahko konfigurirate tudi prek pametnega telefona. Če je konfiguracija senzorja delovala, stran za konfiguracijo ni več dostopna pod tem IP 192.168.4.1

Konfiguracija postaje

1. Pod "Configure" (Konfiguriranje) vnesite SSID (ime domačega omrežja WiFi), varnostni ključ omrežja (v sistemu Windows) ali geslo WiFi.

2. Za senzorje hrupa (DNMS) v skladu s tem priročnikom nadaljnje spremembe niso potrebne.

3. Po pritisku na gumb shrani se senzor ponovno zažene in ni več dostopen na ta način, ko se poveže z omrežjem WLAN.

Preizkusite postajo

Če razen vnosa podatkov o omrežju WiFi niste izvedli nobenih drugih sprememb, lahko senzor po približno 10 minutah "preizkusite" na naslednjih straneh. Na teh straneh morate poiskati ChipID (v zgornjem primeru 13597771).

• Sensordaten
• WLAN-Signal

Register

Registrirajte se

Pojdite na devices.sensor.community, da registrirate svojo napravo in postanete del odprtega podatkovnega omrežja.

Registrirajte svojo napravo

Ko ste se prijavili, kliknite na register new device (Registriraj novo napravo) in izpolnite obrazec. Domov -> (prijava) - Senzorji -> Registrirajte senzor

• zabeležen ChipID naprave ESP8266 (NodeMCU)
• vaš e-poštni naslov (ne bo objavljen)
• vaš naslov: Ulica s hišno številko, poštno številko in mestom. Kliknite "Lookup entered address" (Poišči vneseni naslov), da dobite koordinate lokacije (bodo zaokrožene). Preverite položaj zatiča in ga po potrebi spremenite
• notranje ime omogoča lažje ločevanje, če imate več senzorjev (na primer vrt, senzor za mamo, ...)
• okolica postaje - npr. višina nad tlemi, stran ceste, gost promet, prosto polje ali podobno

Mimogrede!

Trenutno s pomočjo spletnega mesta ni mogoče registrirati obeh senzorjev PM, temperature/vlage in DNMS, ki sta priključena na eno vozlišče NodeMCU. Za zdaj je to mogoče storiti le ročno s pošiljanjem zahtevka na naslov tech (at) sensor.community. Glejte vprašanje za podrobnosti.

Odpravljanje težav

Težave z oddajanjem?

V brskalnik vnesite naslednje podatke: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/BYsfp-xGz/dnms?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

[ID] lahko poiščete tudi v vnosnem polju v levem zgornjem kotu https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/BYsfp-xGz/dnms?orgId=1

• Ali je senzor registriran prek https://devices.sensor.community/ in ali je senzor viden na zemljevidu?
  • Ali je bila raven signala WLAN v preteklosti šibka? Tukaj je dnevnik signala na strani strežnika: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/Fk6mw1WGz/wifi-signal?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

težave s kablom USB?

• Preverite napajanje: Preverite napajanje kabla USB.
• Ponovni zagon (odklopite napajanje, npr. izvlecite vtič USB)
• Ali je konfiguracija WLAN v redu (senzor se poveže z nastavljenim omrežjem WLAN) Če ni:
  • Ali senzor odpre dostopno točko (v prvih 2-7 minutah po ponovnem zagonu)?
  • Poiščite omrežje WLAN airrohr-[ID]. Potrpežljivost, po zagonu lahko traja 1-2 minuti.
• Na svojem usmerjevalniku preverite, ali je senzor prijavljen v omrežje, nato si zapomnite IP
  • alternativno uporabite "Discovery" v flashtool
  • Če je odgovor pritrdilen: povežite se s senzorjem prek IP z brskalnikom http://[ip-senzorja]/ , prikazati se mora vmesnik
  • Če ne: ESP ima težave, npr. nezadostno napajanje, zanka ponovnega zagona ali podobno
• Povežite USB z računalnikom in si oglejte dnevnik
  • Spremljajte besedilo na serijskem vmesniku s programom za serijski terminal (nastavitve: baud 9600, 8N1)
    • Linux: screen, minicom, cutecom; Windows: MacOS: screen, minicom, ...
    • po možnosti so še vedno potrebni ustrezni gonilniki usb2serial, glejte https://github.com/opendata-stuttgart/meta/wiki/Firmware-einspielen
  • Tam bi morali imeti možnost videti, kaj senzor počne (zagonska sporočila, povezavo WLAN ali AP, meritve - šele po 3 minutah).

Težave z elektroniko?

• Odstranite elektroniko senzorja iz ohišja in opazujte
• Ponovno preverite/zamenjajte napajanje
  • Ali ESP utripa kmalu po ponovnem zagonu?
  • Teensy: utripa rdeča dioda LED po ponovnem zagonu?
  • ponovno preverite/zamenjajte kable do senzorjev