Elektroniczne systemy do pomiaru parametrów powietrza

Celem pracy było wykonanie stacji do badania stanu zanieczyszczenia powietrza.
Mierzonymi wartościami były gazy TVOC i CO2 mierzone czujnikiem CCS811 oraz pyły
PM2,5 i PM10 mierzone czujnikiem SDS011, które były porównywane z innymi dostępnymi
na rynku czujnikami. Dobrano elementy niezbędne do wykonania stanowiska. Odczyt
dokonywano z wyświetlacza oraz zapis danych na kartę SD. Wykonano płytkę PCB w
programie Altium Designer. Układ płytki zaplanowano tak, aby długość ścieżek między
elementami była możliwie najkrótsza. Płytka PCB była również miejscem przymocowania
czujnika SDS011. Zaprojektowano obudowę do stacji pomiarowej, a następnie wydrukowano
na drukarce 3D. Zaplanowano wszystkie niezbędne otwory w obudowie, takie jak wyjście na
zasilanie, obecność czujnika CCS811 poza obudową oraz otwór na dojście powietrza i
kratownicę przy wentylatorze dla czujnika SDS011. Zaprogramowano układ tak, by między
wszystkimi użytymi elementami odbyła się komunikacja za pomocą mikrokontrolera.
Wykonano pomiary sprawdzające pracę czujników w różnych warunkach wewnętrznych,
analizując wiarygodność pomiarową.
Słowa kluczowe: Zanieczyszczenie powietrza, CO2, TVOC, CCS811, PM2,5, PM10,
SDS811, Stacja pomiarowa.

The purpose of the work was to construct a station for testing the state of air pollution. The
measured values were gases TVOC and CO2 by CCS811 sensor and dusts PM2,5 and PM10
measured by SDS011 sensor which were compared with other sensors available on the
market. Well-matched elements necessary to perform the measuring station. The readout was
made from the LCD display and the data was saved to the SD card. A PCB board was made in
the Altium Designer program. The layout of the tiles was planned in such a way that the
length of wires between the elements was as short as possible. The PCB was also the place to
mount the SDS011 sensor. The housing for the measuring station was designed and then
printed on a 3D printer. All the necessary openings in the housing were planned, such as the
power output, the presence of the CCS811 outside the housing, a hole for air inlet and truss at
the ventilator for the SDS011. The system was programmed that the communication with the
microcontroller took place between all used elements. Measurements were made to check the
work of sensors in various inside conditions, analyzing the measurement reliability.
Keywords: Air pollution, CO2, TVOC, CCS811, PM2,5, PM10, SDS011, measuring station.