Od mojego poprzedniego wpisu na temat prac Nowotomyskiego Alarmu Smogowego minęły prawie 4 miesiące. Przez ten czas problem smogu w końcu został zauważony przez główne media, a nawet powstały na jego temat teorie spiskowe. W międzyczasie również razem zebraliśmy już 2300 zł. Jak pozwoliło to się rozwinąć projektowi budowy amatorskich czujników zapylenia?

UZUPEŁNIENIE z 2/3/2017

UZUPEŁNIENIE z 15/1/2018

Rozliczenie

Zanim przejdziemy do postępów technicznych, warto zatrzymać się chwilę nad prowadzoną przez nas zbiórką.

Zbiórka pieniędzy na budowę czujników na przełomie 2016 i 2017 roku odnotowała spore przyspieszenie. Razem zebraliśmy już 2300 zł! Oznacza to, że od ostatniego wpisu kwota podwoiła się.

Społeczne zainteresowanie tematem sprawiło, że postanowiliśmy zakupić części na kolejne 10 czujników. W sumie mamy części na 17 mierników.

Produkt	Szt.	Cena za szt.	Cena
Wemos	10	21.48 zł	214.80 zł
PMS 3003	10	72.87 zł	728.74 zł
BME 280	10	23.37 zł	233.69 zł
DHT 22	10	11.11 zł	111.14 zł
Grzałka	10	7.56 zł	75.55 zł
Płytki uniwersalne	2	1.40 zł	2.80 zł
Szczelne obudowy	10	12.00 zł	120.00 zł
Stabilizator	20	2.53 zł	50.60 zł
Rezystor THT 1/4 W 10,0kΩ	—	—	4.00 zł
Zasilacz AN-24-12	2	26.90 zł	53.80 zł
Złącze ARK KF301 raster 5 mm 2 pin (-)	50	0.70 zł	35.00 zł
Zącze raster 2,54mm – obudowa gniazda 3-pinowa	5	0.80 zł	4.00 zł
Złącze raster 2,54mm – obudowa gniazda 4-pinowa –	5	0.85 zł	4.25 zł
Złącze raster 2,54mm – obudowa gniazda 5-pinowa	5	1.10 zł	5.50 zł
Złącze raster 2,54mm – wtyk 3-pinowy	5	1.00 zł	5.00 zł
Złącze raster 2,54mm – wtyk 4-pinowy	5	1.20 zł	6.00 zł
Złącze raster 2,54mm – wtyk 5-pinowy	5	1.30 zł	6.50 zł
Pin do obudowy gniazda raster 2,54mm – 10szt.	10	0.75 zł	7.50 zł
Pin do obudowy gniazda raster 2,54mm – 230 szt.	230	0.10 zł	23.00 zł
Wtyk goldpin 1×40 prosty raster 2,54mm	10	0.70 zł	7.00 zł
Gniazdo żeńskie 1×8 raster 2,54mm dla Arduino	2	1.50 zł	3.00 zł
Zestaw przewodów połączeniowych 20cm 3 x 40szt. m-m, ż-ż, m-ż (120szt.)	1	29.00 zł	29.00 zł
Rura 3mb (wlot powietrza)	—	—	36.18 zł
Kable – wiązka 8-żyłowa	6	8.00 zł	48.00 zł
		Razem	1,815.05 zł

Razem z poprzednimi zakupami wydaliśmy 2,597.73 zł. Oznacza to że jesteśmy 297,73 zł na minusie.

Jeżeli chcemy zbudować założoną liczbę czujników z zakupionych części, czeka nas jeszcze zakup 10 zasilaczy AN-24-12 za 26,90 zł sztuka (razem 269 zł).

Postępy techniczne

Sama konstrukcja miernika oraz użyte elementy po 4-miesięcznej próbie nie ulegną zasadniczej zmianie. Nasi koledzy elektronicy zastanawiają się ewentualnie nad zastosowaniem filtra napięcia, małą modyfikacją projektu płytki oraz innym sposobem zasilania.

Wytrawiana płytka

Od ostatniej relacji do projektu dołączyły kolejne dobre dusze. Wykorzystały one swoje znajomości i zapał, aby stworzyć projekt gotowej do samodzielnego wytrawienia w kwasie płytki. Będziemy mogli jej używać zamiast płytki uniwersalnej, którą można było zobaczyć w ostatnim wpisie.

Wytrawiane płytki można przygotowywać równolegle w hurtowych liczbach (np. 10 na raz; zajął się tym inny antysmogowy ochotnik). Projekt płytki zakłada również, że żadna z części czujnika nie jest do niego przylutowana (oprócz stabilizatora napięcia) na stałe (DHT 22, BME 280, Wemos oraz grzałka są podłączane wtyczkami). Oznacza to, że jedna osoba znająca się na elektronice może przygotować zlutowane płytki, a ktoś bardziej wprawny w „majsterkowaniu” może złożyć obudowę z czujnikami.

Jest to znaczne przyspieszenie i zrównoleglenie produkcji płytek w porównaniu z ręcznie lutowaną płytką uniwersalną.

Plany na przyszłość

Miernik pyłu to nie tylko projekt sprzętowy – istotne jest również oprogramowanie. Kod który jest uruchamiany na wspomnianym wyżej Wemosie można znaleźć w naszym repozytorium na GitHubie. Na co dzień nie zajmuję się programowaniem mikrokontrolerów, ale kod sprawdził się w długodystansowych pomiarach, więc prawdopodobnie zostanie taki jaki jest. Jeżeli jest jakiś chętny do jego uporządkowania, to zapraszamy do otwarcia pull requesta na GitHubie.

Wspomniany wyżej kod zajmuje się wysyłaniem odczytów do serwera, i to właśnie tą częścią odpowiedzialną za odbiór danych i ich prezentację planujemy się zająć w najbliższym czasie. Strona wyświetlająca pomiary wymaga pewnych drobnych usprawnień. Po pierwsze, planujemy zmniejszyć nieco wagę procentu normy na rzecz faktycznej wartości wyrażonej w µg/m3. Dzięki temu będziemy kompatybilni z wartościami prezentowanymi w gazetach oraz stacjach telewizyjnych.

Jeżeli uda się nam zbudować sieć czujników na terenie gminy, należy zadbać również o odpowiednią zbiorczą i indywidualną prezentację danych z czujników. Strona powinna pozwolić ocenić zapylenie w skali całej gminy, ale również dać użytkownikowi możliwość podejrzenia wyników z czujnika w jego najbliższej okolicy.

Chcemy podjąć próbę zbudowania heat mapy. Na heat mapie kolor na jaki jest pokolorowany dany teren odpowiada wartości wybranej danej. Przykładowo, poniżej znajduje się heatmapa gęstości zaludnienia w USA. Czerwone tereny są gęsto zaludnione, granatowe – nie.

Nasza nowotomyska heat mapa zanieczyszczenia powietrza nie byłaby tak dokładna, ale być może pozwoliłaby nam ocenić czy są w gminie miejsca mniej lub bardziej zanieczyszczone. Jeszcze nie do końca wiemy czy zbudowanie takiej mapy jest w pełni wykonalne, ale na pewno zostanie podjęta taka próba.

Zbiorcze i indywidualne wyniki chcemy również wyświetlić w bardziej konwencjonalnej formie, tzn. jako archiwa z wykresami i możliwością przeglądania historycznych zapisów.

Te dwie rzeczy wymagają jednak skoku technologicznego na naszym zapleczu, którego wykonanie potrwa około 2-3 tygodnie. Aktualnie nasza strona to zbiór plików PHP, pozbawionych większej struktury. To zdecydowanie utrudnia rozwój, dlatego stronę trzeba przepisać przy użyciu jakiegoś frameworka, a dopiero później można przejść do wdrażania w życie założonych planów.

Przykładowy obrazek z heat mapą pochodzi ze strony Stack Overflow.

UZUPEŁNIENIE z 2/3/2017:
Zastosowano zasilacz AN-24-12, 2A.
Grzałka pobiera max 1,5A przy rozruchu, w normalnej pracy 0,7A.

UZUPEŁNIENIE z 15/1/2018:

Na GitHubie dodaliśmy również modele 3D oraz dokumentację konstrukcji czujnika.