Un aspiratore di fumi per saldatura che si accende da solo quando l’aria diventa sporca. E’ quello che ha costruito Curious Scientist con un ESP32-C3 Super Mini, un sensore di polveri e un sensore di VOC. Il dispositivo regola la velocita’ della ventola in base al livello di inquinamento rilevato e si spegne dopo 3 minuti senza rilevazioni. Cosi’ non serve piu’ ricordarsi di accendere l’aspiratore prima di prendere in mano il saldatore.
Il cuore del circuito e’ una scheda compatta, la stessa famiglia che molti maker usano nei progetti IoT. Accanto lavora un Arduino Nano, che gestisce la parte di lettura e comando. Sul pannello trova posto un display OLED da 1,3″ con driver SSH1106, gestito da una libreria Arduino compatibile. Il display serve a mostrare lo stato del sistema e il conto alla rovescia prima dello spegnimento.
Due sensori e una baseline che si adatta
Il rilevamento dell’inquinamento e’ a due fasi. La prima si basa sulle letture del sensore di polveri, la seconda su quelle del sensore di VOC. Il sensore di VOC non usa direttamente il valore TVOC grezzo: adotta invece una baseline che si adatta lentamente e cerca aumenti significativi rispetto a essa. In questo modo il sistema non si inganna sulle piccole oscillazioni tipiche di questi sensori.
Il sensore di polveri GP2Y1010AU0F funziona con un LED a infrarossi acceso brevemente dal microcontrollore. La luce diffusa dalle particelle viene captata da un fotodiodo e il segnale in uscita e’ proporzionale alla quantita’ di polveri. La soglia minima di attivazione per il parametro dust e’ 40 ug/m3. Per il sensore ENS160, il valore AQI fornito e’ compreso tra 1 e 5.
Il controller non si attiva su un singolo evento o sul superamento di una soglia. Servono piu’ letture oltre soglia entro un numero fisso di letture. In pratica:
- Livello LOW: 3 letture oltre soglia su 5
- Livello MED: 12 letture oltre soglia su 20
- Livello HIGH: 15 letture oltre soglia su 25
Questa logica evita falsi avvii. Il controller parte rapidamente a velocita’ LOW e aumenta la velocita’ della ventola solo se l’inquinamento persiste abbastanza a lungo da dimostrare che la velocita’ inferiore non basta. Quindi la ventola sale di livello solo quando serve davvero.
Ventola a 5 V e spegnimento dopo 180 secondi
La ventola e’ da 12 V, ma viene alimentata a 5 V a velocita’ molto ridotta. Questo serve ad aspirare l’aria attraverso il dispositivo per esporre correttamente i sensori ed evitare letture false. Se non viene rilevato inquinamento per piu’ di 3 minuti, l’aspiratore viene spento. Il dispositivo ricorda l’ultimo evento di inquinamento e fa il conto alla rovescia da li’.
Negli ultimi 30 secondi del conto alla rovescia di 3 minuti appare un messaggio di avviso. Premendo il pulsante in quei 30 secondi il timer viene azzerato. Cosi’ se stai per fare un’altra saldatura non devi aspettare che la ventola si fermi e riparta. Il conto alla rovescia per lo spegnimento automatico della ventola e’ di 180 s.
Chi vuole rifare il progetto trova sul sito di Curious Scientist il racconto completo del lavoro. Il firmware gira su una scheda della famiglia ESP32-C3, quindi si programma con l’IDE Arduino e le librerie gia’ note. Per il display OLED serve una libreria Arduino compatibile con il driver SSH1106.
Per replicare il progetto servono pochi pezzi: una scheda di sviluppo ESP32-C3 SuperMini, un Arduino Nano, un sensore di polveri, un sensore di VOC, un display OLED da 1,3″ e una ventola da 12 V. Il sensore di polveri e’ lo stesso modello usato nel progetto, il GP2Y1010AU0F della Sharp, pensato per rilevare le particelle di polvere. Per chi vuole approfondire, il sito del maker Curious Scientist raccoglie il lavoro su questo aspiratore.
Fonte: https://curiousscientist.tech/blog/automated-fume-extractor-soldering-made-easier
