Workbench Automation: เครื่องดูดควันบัดกรีอัตโนมัติ

การหายใจเอาไอตะกั่วหรือไอฟลักซ์บัดกรีเข้าไปเป็นเวลาหลายปีนั้นเป็นอันตรายอย่างร้ายแรงต่อปอดของเมกเกอร์ การติดตั้งพัดลมที่ทำงานตลอดเวลา 100% นั้นมีเสียงดังและน่ารำคาญ Automatic Solder Fume Extractor เป็นระบบจัดการอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมแบบ Closed-loop โดยจะใช้ analog gas sensor เพื่อดึงอากาศโดยรอบเข้ามาตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง และจะเปิดพัดลมดูดอากาศขนาด 120mm ตัวใหญ่ทันทีเมื่อค่าสารเคมี (parts-per-million หรือ PPM) ในอากาศพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

การตรวจวัดสารเคมี (เซ็นเซอร์ MQ-135)

MQ-135 Air Quality Sensor มีองค์ประกอบความร้อนทางกายภาพขนาดเล็กอยู่ภายในโดมตาข่ายเหล็ก

1. เมื่อ Arduino จ่ายไฟให้กับตัวทำความร้อน สารเคมีที่อยู่ภายในจะทำปฏิกิริยาทางคณิตศาสตร์กับสารปนเปื้อนในอากาศ (ควัน, CO2, แอลกอฮอล์, NH3)
2. ค่าความต้านทานทางกายภาพของเซ็นเซอร์ภายในจะลดลงอย่างมากเมื่อมีกลุ่มควันฟลักซ์บัดกรีพุ่งเข้าใส่!
3. กับดักการอุ่นเครื่อง (The Pre-Heat Trap): ตัวทำความร้อนทางเคมีจะต้องทำงานประมาณ 2 ถึง 3 นาทีเพื่อให้ค่าคงที่ หากคุณเขียนโค้ดให้ Arduino อ่านค่าทันทีที่เปิดเครื่อง มันจะอ่านค่าความเป็นพิษสูงเกินจริงและสั่งให้พัดลมทำงานทันที!

void setup() {
  lcd.print("Heating Sensor...");
  delay(120000); // 2 Minute physical pre-heat delay!
}

การควบคุมเอาต์พุต (NPN Transistors vs Opto-Relays)

เมื่อค่า analogRead(A0) กระโดดจากค่าปกติที่ 150 ไปเป็นค่าอันตรายที่ 600 บอร์ด Uno จะต้องสั่งให้พัดลมทำงาน

• คุณไม่สามารถเสียบพัดลม PC ขนาด 12V 120mm ความเร็วสูงเข้ากับ Arduino ได้โดยตรง
• การสลับการทำงาน (The Switching Execution): คุณต้องใช้ 5V Optically Isolated Relay Module หรือ TIP120 Darlington Transistor ขนาดใหญ่!
• Arduino จะสั่ง digitalWrite(FanPin, HIGH) ซึ่งจะทำให้ Transistor gate เปิดออกอย่างรวดเร็ว เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟภายนอก 12V จากอะแดปเตอร์โน้ตบุ๊กขนาดใหญ่ไหลตรงเข้าสู่ขดลวดของพัดลม
• กระแสลมแรงมหาศาลจะพัดผ่านโต๊ะทำงาน ดึงดูดควันออกจากหน้าคุณ และผ่าน active-carbon filter ไป!

ชุดอุปกรณ์เพื่อสุขภาพของเมกเกอร์

• Arduino Uno/Nano (สถาปัตยกรรมมาตรฐาน)
• MQ-135 หรือ MQ-2 Gas/Smoke Sensor Module (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จ่ายไฟให้กับตัวทำความร้อนอย่างถูกต้อง มิฉะนั้นจะอ่านค่าได้ไม่แน่นอน)
• 5V Optically Isolated Relay Module หรือ TIP120 Transistor Array
• พัดลม 12V DC ขนาด 120mm หรือ 140mm High-RPM ตัวใหญ่ (นำมาจากเคส PC)
• แผ่น active Carbon-Filter foam mesh ติดด้วยปืนกาวโดยตรงที่ด้านช่องอากาศเข้าของชุดพัดลมขนาดใหญ่