Questo è il racconto di una famiglia che ha avuto l'idea, l'impegno e l'entusiasmo di sviluppare un progetto casalingo e realizzare uno strumento utile a monitorare la qualità dell’aria.

Dopo una prima fase di ricerca è stato trovato un articolo, pubblicato da un professore americano di Informatica, che è diventato la guida per portare avanti l'iniziativa: Air Quality Monitoring (Automatically measuring and graphing Air Quality with an inexpensive device)

Nell’immaginario comune, il Montana è un grande territorio del nord America fatto di natura incontaminata, di laghi, di foreste e di aria pura. Suonava ermetica la motivazione del professore nel voler costruire un oggetto che i ragazzi avrebbero dovuto utilizzare nelle proprie case. La realtà è stata soprendente! In estate, per via degli incendi boschivi sempre più frequenti, i cittadini dei paesi confinanti sono costretti a proteggersi dai fumi, stando in casa e serrando le finestre per limitare il particolato sparso dal vento.
Il piccolo oggetto, ideato dal professore, avrebbe permesso ai ragazzi di posizionarlo sui davanzali e sui porticati. Attraverso la scala di colori semaforici della lampadina si sarebbe compresa immediatamente la qualità dell’aria dell’ambiente esterno.

  • 1. Recupero materiale

    Il primo passo è stato quello di recuperare tutto il materiale utile ad eseguire l'attività:

    • Shinyei Model PPD42NS Dust Sensor
    • Photon with headers
    • RGB LED common anode 
    • 10k resistor
    • Female to female jumper wires
    • Micro USB phone charger 
    • Battery pack

    Successivamente si è proceduto con l'esecuzione degli step necessari.

  • 2. Assemblamento l’Air Sensor
    Assemblamento l’Air Sensor

    Per prima cosa, si devono agganciare i cavi al modulo Photon.

    Orientate il modulo con la porta USB verso l’alto e sul lato destro lungo il modulo Photon.

    Da notare che ci sono dei “piedini” con le etichette in blu D0, D1, D2, D3, D4, D5 etc..

  • 3. Posizionamento cavi
    Posizionamento cavi

    Si dovranno posizionare i cavi femmina nei piedini del modulo nella sequenza indicata:

    • Si deve inserire il primo cavo arancio nel piedino D0, per controllare l’accensione del LED
    • Continuate ad inserendo i cavi colorati (rosso, verde, blu) nella sequenza dei piedini D1, D2, D3, facendo attenzione a non premere troppo forte il cavo per evitare di piegare il piedino
    • Dopo aver collegato i primi 4 cavi, saltate le posizioni D4 e D5. Lasciate lo spazio
    • Nella posizione D6 introducete il cavo viola per supportare la comunicazione dal Photon al sensore Air quality (Shinyei Model PPD42NS Dust Sensor);
    • Saltate la posizione D7. Lasciate lo spazio
    • Introducete l’ultimo cavo grigio nella posizione GND/D8
    • Nel lato opposto del modulo Photon, all’etichetta VIN posizionate il cavo giallo
    • Inserite l’ultimo cavo nero alla posizione GND

  • 4. Collegamento cavi
    Collegamento cavi

    Successivamente si dovranno collegare i cavi nelle “gambe” del LED RGB, in questo ordine:

    • Il cavo arancio del piedino D0 deve connettersi con la seconda gamba più lunga del LED RGB
    • Il cavo rosso del piedino D1 deve connettersi con la prima gamba del LED RGB
    • Il cavo verde del piedino D2 deve connettersi alla terza gamba del LED RGB
    • Il cavo blu del piedino D3 deve connettersi alla quarta e ultima gamba del LED RGB

  • 5. Collegamento resistenza
    Collegamento resistenza

    Successivamente collegare la resistenza ai cavi femmina, in questo modo:

    • Si connette ad un lato della resistenza il cavo grigio connesso al piedino GND/D8 del modulo Photon
    • Si inserisce un cavo marrone nella parte opposta della resistenza e lo si collega alla prima posizione del piedino del sensore Air quality

  • 6. Collegamento sensore
    Collegamento sensore

    In ultima fase si deve collegare il sensore Shinyei Model PPD42NS Dust Sensor al modulo Photon e alla resistenza, attraverso i cavi:

    • Si connette il cavo marrone, inserito nella resistenza, al piedino libero della prima posizione in basso a sinistra del sensore
    • Si salta il secondo piedino del sensore Air quality, lasciandolo libero
    • Si connette il cavo giallo, partito dal piedino VIN del Photon, al terzo piedino del sensore Air quality
    • Si connette il cavo viola, partito dal piedino D6 del Photon, al quarto piedino del sensore Air quality
    • Si connette il cavo nero, partito dal piedino GND del Photon, al quinto e ultimo piedino del sensore Air quality

  • 7. Copertura sensore
    Copertura sensore

    Con un pezzetto di carta stagnola coprire la parte centrale del sensore (Shinyei Model PPD42NS Dust Sensor), lasciando che l’aria passi attraverso la sommità.

  • 8. Aggancio all'alimentazione e avvio
    Aggancio all'alimentazione e avvio

    Agganciare il cavo USB del modulo Photon alla batteria portatile.

    Infine, premere il pulsante d’accensione del modulo Photon e “flashare” il codice dall’editor build.particle.io

  • 9. Setup del modulo Photon al WiFi
    Setup del modulo Photon al WiFi

    Nella prima fase si deve collegare il modulo Photon al WiFi del cellulare, tramite il cavetto USB.

    Dopo aver installato l’app Particle di Photon, premere sull’icona azzurra a forma di diamante e fare il login.

    L’account generato servirà per connettersi dal proprio pc/tablet al Photon.

  • 10. Attivazione Photon
    Attivazione Photon

    Successivamente, premere “Get Started” nell’app.

    Attivare il Photon nello stato di Set Up utilizzando il pulsante presente sul modulo. Si accenderà una luce blu a fianco del pulsante su Photon.

    Dall’app Particle premere il primo menu “Set up Photon”.

    L’app Particle proporrà un menu guidato di configurazione, seguite i passi proposti.

    • Scegliere dalla lista il nome tecnico del modulo Photon
    • Selezionare la rete WiFi
    • Connettersi alla rete WiFi, introducendo account e password della vostra rete WiFi

    Il buon esito delle operazioni è indicato dalla luce del modulo che lampeggerà.

  • 11. Caricamento del codice sul modulo Photon
    Caricamento del codice sul modulo Photon

    Nella fase successiva, si deve caricare il codice operativo sul modulo Photon.

    Copiare il codice “simple base code” in particle IDE per rendere funzionante il sensore PM2.5 sensor - shinyei ppd42ns – photon dal Repository di Github.

    Incollare il codice nel service cloud del vostro modulo Particle IDE (build.particle.io).

    Selezionare dal menu “Device”, il nome assegnato al modulo Photon.

    Aprire il menu “Code”, associare un nome ed incollare il codice copiato precedentemente.

    Sarà generato un nuovo file con il nuovo nome e l’estensione .ino.

  • 12. Configurazione nome e verifica codice
    Configurazione nome e verifica codice

    All’altezza della riga 29, si deve sostituire il nome del Photon del codice copiato fra le virgolette (cerchiato sotto in blu) con il nome del vostro modulo Photon.

    Successivamente, utilizzare l’icona centrale rotonda con il simbolo di spunta per verificare la sintassi del codice. Dovrà comparire una scritta in basso a sinistra della finestra, confermando “Code verified! Great work!”.

    Per inviare il codice al modulo Photon attraverso il Cloud e la connessione WiFi, premere la prima icona in alto con il simbolo di “Flash”.

    Sarà mostrata in basso nella schermata dell’editor la frase: ”Flash successful! Please wait a moment while your device is updated…” e poi “Ready!”.

  • 13. Monitoring e Considerazioni Finali
    Monitoring e Considerazioni Finali

    Se volete leggere l’andamento del vostro modulo Photon, digitate il percorso:

       dweet.io/follow/[nome del vostro Photon]

    come nell’esempio: dweet.io/follow/Infinitino


    Quando fu finito, lo guardammo per quel che era, una scatoletta da cui sgusciavano un gomitolo di fili e il LED dichiarava lo stato di qualità dell’aria con la sua scala di colori.

    Lo posizionammo nel giardino dietro alla siepe e lo chiamammo "Infinitino", in onore di Leopardi.

    "Questo colle solitario mi è stato sempre caro, così come e questa siepe che impedisce di vedere l'orizzonte. Stando fermo e guardando fisso io immagino con il pensiero spazi infiniti al di là di quella siepe..."

    Al di là di quella siepe infatti c’è la strada, sempre più trafficata, sempre più inquinata.

    Stando fermi e guardando fisso “Infinitino”, le nostre sensazioni hanno assunto ogni volta un numero ed un colore differente, in una gradazione dall’azzurro montano al violaceo indiano.

Scritto da:
Milena Sebastianelli
Business Analysis Professional
Amo creare cose nuove, scoprire realtà innovative e prodotti migliorativi per la qualità della vita. Credo nelle relazioni che arricchiscono e sono felice di raccontare ciò che allarga gli orizzonti.
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