作者：黃小棟
大家好，我是黃小棟，字「陽光黃金棟」，號「超弱的補刀俠」。平日打打零工，縫縫泰迪熊貼補家用，假日上山下海並兼差當當Maker。
近幾年來，人們開始注意到懸浮粒子污染與健康問題之間的關聯，且許多研究已經證實懸浮粒子會對呼吸系統和心血管系統造成傷害，所以PM2.5懸浮粒子濃度一直都是國人所關心的議題之一，不斷地出現在各大新聞版面。而在台灣Maker圈裡，也有許多人發展、研究空氣汙染偵測的專案，例如：LASS、Mini AirBox等。
如果大家對此專案有興趣，也想自己兜出一個「環境感測+空汙偵測」系統，不妨也可以參考D2000_Gas_sensing開發套件，它裡面除了開發板以外，也包含空汙、溫溼度感測和顯示的功能。而目前作者拿到是由MakerPRO所提供的樣品板，所以若有任何最新開發套件上市的消息，還請各位讀者多多注意MakerPRO的FB社團與粉絲專頁的消息。
在這篇文章裡將會介紹如何使用D2000_Gas_sensing開發套件，以及教大家怎麼設計完成開發套件的基座。
D2000_Gas_sensing開發套件介紹
D2000_Gas_sensing開發套件的特色示意圖 (圖／Sertek)
從上圖我們可以清楚知道D2000_Gas_sensing開發套件，是一款針對Intel Quark D2000 Microcontroller Developer開發板所設計的環境感測開發套件，除了具有感測溫濕度、懸浮粒子濃度(PM2.5)外，還額外搭載揮發性有機物的感測(VOCs)，以及藉由網路連線把訊息上傳到雲端，並且在手機顯示資訊的功能，可說是一款萬事俱備的開發套件。
D2000_Gas_sensing開發套件外觀 (攝影／黃小棟)
同時我們也可以發現，這個開發套件裡的開發板，與先前所提到的Intel Quark D2000 Microcontroller Developer開發板會有點不一樣；它將LCD顯示面板與PM2.5濃度感測器整合成一塊模組，也另外把通訊（WiFi & BT模組）、揮發性有機物的感測模組與D2000整合在一起。
所以基本上，將它們組合在一起也是非常容易的事情喔！只要加上一個行動電源即可完成「環境感測+空汙偵測」系統。而官方這邊也貼心的把程式燒錄到開發板裡面去了，所以我們只要手指頭輕輕一碰行動電源開關，即可啟動這套系統，不過，官方目前尚未提供任何關於此開發套件的程式，所以想自己另外替開發套件增加其他功能的話，還是得等官方發出正式消息才行。
D2000_Gas_sensing開發套件加上行動電源，即為「環境感測+空汙偵測」系統 (攝影／黃小棟)
同時，這開發套件既然跟Intel Quark D2000 Microcontroller Developer開發板是姊妹板，當然也可以藉由電腦的序列埠監控視窗去做監控，而連接的方法也是跟Intel Quark D2000一樣，只要準備一條FTDI USB轉序列纜線，並開啟Arduino IDE或者是Intel® System Studio，即可完成序列埠監控。
加上FTDI USB轉序列纜線的D2000_Gas_sensing開發套件 (攝影／黃小棟)
開啟Arduino IDE的序列埠監控 (製圖／黃小棟)
開啟Intel® System Studio的序列埠監控 (製圖／黃小棟)
D2000_Gas_sensing開發套件的雲端功能
這裡要跟大家提一下D2000_Gas_sensing開發套件的雲端功能，其實也使用上也很簡單！首先要把你的無線基地台上SSID的名字改成「sertek_wifi」 ，密碼PASSWORD改成「intel_iot01」，並且重啟無線基地台和D2000_Gas_sensing開發套件。當套件上的螢幕裡Mode顯示「2」時，即完成套件網路連線的部分。
修改SSID以及密碼 (製圖／黃小棟)
感測套件的資訊監控介面 (製圖／黃小棟)
最後可以使用QR碼掃描器去掃板子後面的QR碼或打上網址，即可看到感測套件所監控到的訊息。
為D2000_Gas_sensing開發套件設計支架
接下來，才是文章的重點……
對，沒錯！接下來才是本文的重點，教大家如何去為這感測套件設計一個支架。因為整個開發套件全都幫你準備好了，其實不用再去煩惱程式的問題，我們只要專心去思考如何運用它就好。
STEP 1：觀察與目的
根據作者自己的看法，因為它已經把自己定位在「環境監控」，所以我不太會想把它放在會動的載具上面，這樣偵測出來的結果都不會有任何意義；而是把它固定放置在一個空間裡，做數據收集會比較恰當，因此幫它設計一個外觀就好，並且放置在家裡或者工廠即可。
當目的確立之後，接著來思考它的外觀。外觀的話，雖然可以像Mini AirBox一樣做一個盒子，既美觀和方便攜帶。
但重點來了，如果仔細去觀察這個開發套件的話，設計一個盒子並不是很理想，怎麼說呢？
首先是它把螢幕和PM2.5感測器整合在同一塊板子上，並且拉出I/O Port，這樣不方便設計盒蓋，就算設計出來，假若又拉出線去擴充新的元件，也就喪失一體化和美觀的意義了。
接著是PM2.5感測器偵測時空氣流動的方向，由於空氣是流動的，假使把它放進盒子裡，在開口不足的情況下，也只能偵測到盒子內的PM2.5濃度，而非所想要監測的空間濃度的變化量。
所以綜合以上兩點，其實只要設計一個支架，以擺設相關物品含行動電源即可。
STEP 2：尺寸量測與草圖
接著是尺寸量測的部分。首先必須先準備一把游標卡尺，然後先把板子的長、寬、高的尺寸都量測起來，再過來是板子上的孔徑與孔距的量測。
當所有尺寸都量好以後，接著在紙上記錄剛剛所量測的尺寸，並開始設計草圖。
STEP 3：電腦繪圖
電腦繪圖的部分，大家可依自己擅長的工具去選擇，至於要畫2D還是3D，這可以看自己之後的加工想要雷射切割還是3D列印去做決定，或者只是單純的出圖也行。這邊作者是使用Autodesk Inventor 去做建模。
首先是2D草圖：
然後就3D建模完成。
STEP 4：模型切片
因為作者想要送去3D列印，所以在給列印機列印之前，需經由切片軟體去設定列印參數與路徑。
STEP 5：3D列印
然後就等待、等待，再等待……。
STEP 6：修正問題
當列印完成後，偶爾會遇到一些失誤，這時就要想辦法去動手解決這些問題和修正，如：列印錯位和孔徑偏移等。
STEP 7：半成品出爐
這是一件值得高興的事情！
STEP 8：零件組裝
再過來就是與我們的開發套件做組裝，這邊你會需要準備的工具有螺絲起子和尖嘴鉗，零件則有：塑膠螺絲*4、塑膠六角螺柱*4、塑膠華斯*4、塑膠螺帽*4。
組裝所需工具與零件 (攝影／黃小棟)
組裝時記得不要鎖壞板子上的零件喔！
STEP 9 ：完成組裝
YA~灑花！並且請大家仔細注意照片裡的成品，會注意到有多留幾個孔洞，那是為了日後方便給它加裝壓克力面板之類的零件，而預留的孔洞。
結語
整體來說，D2000_Gas_sensing開發套件的設計本身很不錯，完整度其實很高，蠻適合應用在有計畫性的案子，比如說公部門環境監測案之類的，或者是往教育方向也是不錯的選擇。但是若想要進入純Maker的領域，則不太好說，畢竟使用彈性不是那麼高，且已有不少類似的專案存在了。
（責任編輯：賴芳如）
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