V poslední době se rozmohl trend kontroly kvality ovzduší v prostředí nejen kanceláří, ale i domácností. Jedním z ukazatelů kvality ovzduší je koncentrace CO2. Vyrobit si zařízení, které by nám CO2 měřilo, přitom není nijak složité a náklady na jeho výrobu mohou být zlomkové oproti profesionálním produktům. Samozřejmě musíme počítat s určitou nepřesností při použití čínských senzorů bez laboratorní kalibrace, nicméně pro orientační měření bohatě postačí.
Koncentrace CO2 a jeho vliv na lidský organismus
- 350-400 ppm – koncentrace venkovního prostředí,
- do 1000 ppm – doporučená koncentrace CO2 ve vnitřních prostorách,
- 1200-1500 ppm – maximální doporučená koncentrace CO2 ve vnitřních prostorách,
- 1000-2000 ppm – příznaky únavy a snižování koncentrace,
- 2000-5000 ppm – možné bolesti hlavy,
- 5000 ppm – maximální bezpečná koncentrace bez zdravotních rizik,
- nad 5000 ppm – nevolnost a zvýšený tep,
- nad 15 000 ppm – dýchací potíže,
- nad 40 000 ppm – možná ztráta vědomí.
Technické řešení
Jako senzor jsem zvolil velice oblíbený MH-Z19B s rozsahem 400-5000 ppm. Senzor obsahuje také PWM výstup a komunikuje po sériové lince. Práce s ním je velice snadná, protože pro Arduino existuje ověřená knihovna. K zobrazování naměřené hodnoty slouží 0,96″ OLED displej a v zařízení se nachází také piezo pro signalizaci překročení přednastavených hodnot. Upozornění je záměrně dost nepříjemné, proto je zde i „touchítko“ pro umlčení signalizace. Celé zařízení řídí Arduino Pro Mini.
Deska plošných spojů
Aby bylo zařízení co nejmenší, nachází se všechny komponenty z obou stran desky plošných spojů.
Krabička
Flexibilní tisková podložka s texturovaným PEI povrchem vytváří velice pěkný povrch první vrstvy výtisku, proto jsem se rozhodl vyzkoušet něco nového. Krabičku jsem navrhoval tak, aby ji bylo možné vytisknout „rozloženou“ jako jsou například kartonové krabice před složením. Díky tomu všechny strany krabičky mají texturu danou PEI povrchem tiskové podložky a nejsou zde viditelné žádné vrstvy tisku.
Princip tisku krabičky
Výška tisku byla nastavena na 0,2 mm. Nejprve se vytisknou jednotlivé stěny ve vzdálenosti 0,4 mm od sebe a to ve dvou vrstvách (tedy výška 0,4 mm). Poté jedna souvislá vrstva (výška 0,2 mm), která všechny díly spojí k sobě a nad touto vrstvou již pokračuje tisk zbylých vrstev jednotlivých stran krabičky s hranou skosenou na 45°. Kvůli toleranci tiskárny jsou tyto pokračující vrstvy v základně vzdáleny 0,2 mm od sebe.
Na vnitřní straně krabičky se nachází také drážky pro nasutí desky elektroniky a sloupky pro sešroubování krabičky dohromady. „Touchítko“ bez problémů reaguje i přes 2mm stěnu krabičky. Na zadní a jedné boční straně se nachází průduchy pro volné proudění vzduchu.
