Nettigo Air Monitor - Open Source / Open Hardware

Czym jest Nettigo Air Monitor?

NAM to system monitorowania czystości powietrza zbudowany w oparciu o dokładny czujnik NovaFitness SDS011. Cały projekt ma kompaktowe rozmiary, wychodzące niewiele ponad obrys samego czujnika.

Projekt rozwija społecznościową koncepcję zapoczątkowaną przez projekt Luftdaten.info. Dlatego na wzór tego projektu, zmontowana płytka mieści się w dwóch kolankach hydraulicznych 75 mm (DN 75 87°). Sprawa czystości powietrza jest dla nas bardzo ważna i chcielibyśmy zachęcić/zainspirować innych do podjęcia walki o czystsze powietrze. Z tego powodu od samego początku stawiamy na otwartość - cały kod, jak i pliki źródłowe są wypuszczane na otwartych licencjach. Schematy i projekty kolejnych wersji płytek znajdziesz w serwisie easyeda.com/nettigo/Nettigo-Air-Monitor.

NAM to o wiele więcej niż tylko czujnik stężenie pyłu. W praktyce, możesz do niego podłączyć masę dodatkowych czujników. Oprócz standardowych złącz dla SDS011 oraz DHT22, płytka PCB ma wyprowadzone dodatkowe złącza I2C oraz złącze GPS. Umożliwia to podłączenie czujników Bosch BMP280, BME280, BME680, wyświetlaczy I2C 2x16, 4x20,itp. Złącze GPS przygotowane zostało pod moduł GPS VK2828U7G5LF.

Zestaw do samodzielnego montażu

Nettigo Air Monitor w obecnej formie jest zestawem do samodzielnego montażu. Wymaga lutowania, skręcania, wiercenia, wgrywania oprogramowania. Są to czynności proste, z którymi większość ludzi poradzi sobie bez problemu. Miej jednak na uwadze, że czynności te zajmują sporo czasu. Instrukcję montażu ze zdjęciami znajdziesz na naszym blogu Starter-Kit. Jeżeli tak jak my, lubisz majsterkować, będzie to czas mile spędzony :)

W zestawie:

• 1 x Płytka PCB - Nettigo Air Monitor - wersja 0.2.1
• 1 x Moduł WiFi Wemos D1 mini V2 z ESP8266
• 1 x Laserowy czujnik pyłu zawieszonego NovaFitnes SDS011 (sam sensor)
• 1 x Czujnik wilgotności i temperatury DHT22
• 1 x Grzałka PTC 80C 12V
• 2 x Złącze z przelotką, 6 pinów
• 1 x Złącze goldpin 1x40
• 2 x Złącze śrubowe 5 mm 2 pin
• 3 x Dystans mosiężny, M3, 18 mm W/W
• 6 x Śruba M3 8 mm
• 1 x Rurka 15 cm (średnica wewnętrzna 6 mm / zewnętrzna 9 mm)
• 1 x Kabel Esperanza EB182W microUSB 1.8m biały

Do ukończenia projektu będziesz potrzebować:

• Chęci i trochę czasu (od 20 minut do godziny)
• Części do kupienia w sklepie hydraulicznym - posłużą za obudowę:
  • 2 x Kolanko 90 stopni (87,5) o średnicy 75 mm
  • 1 x Korek do rur o średnicy 75 mm
  • 1 x Rurka kanalizacyjna o średnicy 32 mm z kołnierzem L250 mm (krótszych niestety nie robią)
  • 1 x Korek do rur o średnicy 32 mm
  • 1 x Izolacja termiczna - otulina na rurę 32 mm
• Narzędzi:
  • Wiertła (można się bez nich obejść i użyć nożyka do tapet, pilników, itp):
    • Wiertło stopniowe lub otwornica, aby zrobić otwór 32 mm w korku 75 mm.
    • Wiertło 8-9 mm
    • Wiertło 5-6 mm
  • Piła do plastiku, brzeszczot, coś do ucięcia plastikowej rury 32 mm
  • Lutownica, cyna, kalafonia, itp - aby polutować elementy elektroniczne
  • Cążki - obcinaczki boczne - ułatwiają ucinanie opasek i przycinanie złącz
  • Śrubokręt “krzyżakowego” PH1 - aby skręcić dystanse
• Opasek zaciskowych - małych do mocowania kabli i dużych do zamocowania czujnika np: za oknem czy na balustradzie
• Źródła zasilania 5V. Może to być ładowarka USB. Przeszukaj szuflady, zapewne znajdzie się coś od starego telefonu. Im lepsza jakościowo, tym stabilniej będzie działać. Wydajność na poziomie 1A będzie w zupełności wystarczająca.

Oprogramowanie

Sam sprzęt byłby tylko drogim przyciskiem do papieru, gdyby nie dobre oprogramowanie. Postanowiliśmy nie wymyślać koła na nowo. Nettigo Air Monitor współpracuje z oprogramowaniem luftdaten.info. W zasadzie został zaprojektowany pod tym kontem. Nie ma potrzeby dodatkowej modyfikacji kodu, wszystkie połączenia wykonane w zgodzie ze specyfikacją projektu luftdaten.info. Wystarczy wgrać wsad binarny i już można się cieszyć działającym czujnikiem. Bardziej ambitni mogą pobrać kod źródłowy, zmodyfikować go i samodzielnie skompilować.

Aby zaprogramować Wemos D1 mini wystarczy pobrać narzędzie do wgrywania oprogramowania:

• Windows (64-bit)
• MacOS
• Linux (64-bit)

Kto stoi za projektem

• Krzysztof Daszuta - pracownik Nettigo, autor płytki PCB, koordynator projektu NAM
• Witold Rugowski - fundator projektu, właściciel Nettigo.pl
• Piotr Dobrowolski- autor instalatora oprogramowania luftdaten.info dostępnego pod adresem dropbox.inf.re/luftdaten/. Piotr sprawił, że wgrywanie oprogramowania jest łatwe, przyjemne, zajmuje kilkanaście sekund i praktycznie nie wymaga specjalistycznej wiedzy.
• Ekipa Koduj dla Polski - uwagi, pomysły i koordynacja projektu Luftdaten.info w Polsce

Instrukcja montażu:

Poniżej znajdziesz ogólną instrukcję montażu. Po bardziej szczegółowe informacje udaj się na nasz blog Starter-Kit. Opisaliśmy tam dokładnie proces budowy czujnika wraz z przykładowymi zdjęciami. Z takim poradnikiem, na pewno nie zabłądzisz :)

• Montaż części elektronicznej
  • Zaprogramuj płytkę Wemos D1 mini. Sprawdź czy działa poprawnie. W razie potrzeby skonfiguruj.
  • Do płytki PCB wlutuj:
    • Dwa złącza kołkowe 1x8-pin pod płytkę Wemos D1 mini (są w zestawie z Wemosem D1 mini)
    • Złącze kołkowe do DHT22 1x3-pin (utnij lub delikatnie odłam 3-piny z listwy 1x40)
    • Opcjonalnie złącza kołkowe I2C 5V, I2C 3V3 1x4-pin (polecamy, bo się przydają)
    • Opcjonalnie złącze kołkowe GPS 1x6-pin
    • Gniazdo śrubowe pod grzałkę PTC
    • Opcjonalnie gniazdo śrubowe dodatkowego zasilania 5V (jeżeli zamierzasz podłączać czujnik długim kablem 2-żyłowym zamiast kabla micro USB)
  • Z pomocą 3 śrub M3 8mm przykręć 3 dystanse 18 mm do sensora SDS011
  • Włóż złącze z przelotką 6-pin do drugiego identycznego złącza. Następnie wygnij o 90, tak aby stworzyć złączkę kątową. Wepnij tak wygiętą przelotkę w gniazdo w SDS011, następnie załóż płytkę PCB tak aby przelotki przeszły przez odpowiednie otwory. Otwór NC ma pozostać pusty.
  • Z pomocą 3 śrub M3 8mm przykręć płytkę PCB do dystansów wystających z SDS011.
  • Przylutuj złącze SDS011, wystające kilka mm ponad powierzchnię piny utnij płaskimi cążkami.
  • Wepnij kabel USB do Wemos D1 mini, następnie ułóż płytkę na wystających złączach kołkowych. Następnie przylutuj. Wemos nie oprze się na plastikowych dystansach, będzie nieco wyżej, z uwagi na grubość kabla.
  • Zepnij kabel USB trytką korzystając z otworów podpisanych jako “CABLE TIE”.
• Montaż części mechanicznej
  • Rurkę o średnicy 32 mm, skróć do długości około 10 cm
  • W korku o średnicy 32 mm zrób otwory:
    • Na rurkę, którym powietrze będzie transportowane do czujnika SDS011
    • Na przewody grzałki
    • Na przewody podłączeniowe czujnika DHT22
  • Do grzałki małą opaską zaciskową przymocuj czujnik DHT
  • Przeciągnij przewody i rurkę przez otwory w korku, następnie przewody zabezpiecz opaską zaciskową
  • Włóż korek do rurki o średnicy 32 mm
  • Zespół grzałki podłącz do płyty czujnika
    • Grzałkę pod złącze PTC
    • DHT22
    • Rurkę do czujnika SDS011
  • Umieść wszystko w kolanku, najpierw przełóż zespół grzałki, następnie czujnik. Pamiętaj aby płyta znajdowała się w pionie.
  • W korku o średnicy 75 mm wykonaj otwór o średnicy 32 mm
  • Zamknij korek, tak aby zespół grzałki oparł się na kołnierzu
  • Przesadź kabel USB przez drugie kolanko i zamknij całość
  • Drugi wylot czujnika możesz zabezpieczyć siatką przeciw owadom