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自制空气净化器,Arduino做主控部分

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发表于 2016-11-15 15:00:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 flying03 于 2016-11-15 15:03 编辑

这篇文章的标题本来叫<DIY雾霾指数测试仪第三版>, 上一版的链接在这里http://www.geek-workshop.com/thread-27707-1-1.html

前面两版中, 制作了电小系统的Arduino, 作为主控部分,  接收来自粉尘传感器DSM501A的信息, 每2.5分钟计算一个AQI指数 , 第一版使用串口蓝牙输出AQI,使用手机APP接收并显示. 第二版本 使用4位数据管直接显示.

这两个版本最终都是为了控制之前使用无叶风扇改装的空气净化器.先上一张无叶风扇的原图:


当初买这东西是因为好奇没有扇叶片怎么出风, 后来用了发现不好用,主要是噪声大,出风量小.  想丢又不舍, 于是拆开来,发现原来结构非常简单. 主要部分就是类似涡轮风机的一样东西, 就是黑色的那部分.. 再分解了风机, 拆出电机一看, 好小的一个交流变频电机... 而主板跟arduino uno R3差不多大..看下成品..



作为空净主要部件的滤芯其实类似于老式柴油机中的进气过滤芯, 我使用的是兼容小米空气的那款滤芯,淘宝价在100-150一只..并非原装..

我这次改装能够成功的最大原因是, 涡轮风机组件不但与滤芯孔径相同,而且涡轮风机组件的密封橡胶圈也配合起到作用.. 密封是前提,如果封不好, 抽风量会大大下降..

大致说下原理:  电机的主板负责变压变频,相连的一块小板负责调速与开关机.  我把主板上AC220V并联了一对线出来, 接到一个iphone充电器上(这家伙是坏的, 折开修了下,换了个电容就工作正常了), 小板与主板相连的七根线,找到那根与开关有关的,以及GND..这两根线引到arduino的GND和 任意一个数字IO..经过上电实测, 这根开关控制线一直是高电平, 当收到一个低电平时开机或关机... 那接下来的事就好办了....  我只需要用arduino来控制这根线就行了, 当arduino 分析到传感器的AQI大于150时, 先判断当前电机状态,如果是OFF,就发一个低电平开机, 同时把状态改为ON...

看下上电工作的情况, 高于150时小板的灯亮,正在净化空气,低于150关闭电机.




arduino 每2.5分钟控制一次电机, 有三种情况, 维持不变, 开机, 关机 , 其实我还可以依据AQI大小控制电机速度的, 但想想不符合我需求就放弃了...过于智能也许不是好事, 我还是保留了小板,,上面有电位器手工调速.


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发表于 2016-11-17 09:38:31 | 显示全部楼层
远离雾霾,人人DIY
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 楼主| 发表于 2016-11-17 12:38:55 | 显示全部楼层
运行了三天, 发现了两个较严重的问题:

1,因为控制开关的信号线, 同时连接到风机主板与arduino上,这么做是为了手动与自动同时都能控制.

但是这么做带的问题是: 当上电时, 风机自动启动. 实际上此时AQI为0,正确的做法应该是在2.5分钟之后才决定是否启动.  

原因分析: 考虑到风机开关是上升沿触发.那么在上电的一瞬间肯定是收到了一个上升沿信号. 可能是因为风机主坂与arduino在上电初始化时, 都会默认给一个高电平信号, 但这两个信号一定是一个先到一个后到, 后到的那个信号电压如果比前一个信号电压稍高一点点,那么风板主板就得到一个比较小的上升沿触发信号..
这个只是猜想, 一瞬间的变化如果想测量到,估计要用到示波器.

2 ,DSM501A粉尘传感器放的位置不好, 可能影响流经它的空气, 这个问题也很致命, 如果采集数据不对劲, 后面的电机控制意义不大...

后面会针对这些问题再出第四版
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