Plug & Play CO2 -sensordisplay med NodeMCU/ESP8266 för skolor, förskolor eller ditt hem: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Jag ska visa dig hur du snabbt bygger en plug & play CO2 -sensor där alla delar av projektet kommer att anslutas till DuPont -ledningar.

Det kommer bara att vara 5 punkter som behöver lödas, för jag lödde inte alls före detta projekt.

Sensorn kommer att ha en display där mätvärdena visas var 5: e sekund i ett tillräckligt stort Helvetica -teckensnitt.

Huset kommer att tillverkas med en laserskärare av 4 mm enkel plywood. Alla element kommer att limmas ihop. En färdigbehandlad behållare kan vara ett alternativ. Displayen och sensorn hålls på plats med andband.

Koden för detta projekt är sammanställd från 2-3 provkoder jag hade. Det är inte sofistikerat eller vackert men eftersom jag inte visste något om kodning sedan 2 veckor sedan tycker jag att det är ganska solid.

Det perfekta med denna inställning är att när koden laddas på NodeMCU/ESP8266 startar den automatiskt när strömmen är ansluten till ström och körs så länge som kortet har ström.

Om du inte har ett vägguttag kan NodeMCU/ESP8266 köras på ett batteri under bra tid.

Sensorn sitter redan i ett elementärt klassrum och har fungerat felfritt i ett par dagar hittills. Den utgör grunden för när fönster måste öppnas för att släppa in frisk luft.

Tillbehör

Du behöver följande tillbehör:

- Bra lödkolv med justerbar temperatur och en mycket liten spets

- Lödning (blyfri)

- Rengöringstråd för lödkolv

- Silvertejp

- Tredjehands lödstation med förstoringsglas

- Micro USB -kabel (från smartphone)

- Smartphone laddare (5V, 1A)

- Dupont Jumper Wires 20cm - 2, 54mm hona till han 6, 99 Euro

- Dupont Jumper Wires 20cm - 2, 54mm hona till hona - 4, 99 Euro

- SGP30 TVOC /eCO2 sensor - 25 Euro

- 0, 96 “OLED Display I2C Display (SSD1306) 128x64 Pixel - 6, 29 Euro (3 Pack 12, 49 Euro)

- NodeMCU LUA Amica Module V2 ESP8266 board - 5, 99 Euro (3 Pack 13, 79 Euro)

- NodeMCU I/O Breakout Board - 4, 50 Euro

- 4 mm plywoodskiva - 2 små dragkedjor (visas inte på min bild)

Steg 1: Lödning av SGP30 -sensorn

Sensorns anslutningsstift måste lödas. Ställ in din lödkolv till den temperatur som behövs för din lödtråd och löd stiften till brädet.

Det finns en bra handledning för detta på Adafruit-webbplatsen-https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellen…

Detta har hjälpt mig mycket.

Låt sensorn svalna efter lödning och förbered dina bygelkablar, NodeMCU och Breakout -kortet för nästa steg.

Det finns SGP30 sensorkort som har sina anslutningar redan förlödda - de använder alla samma CO2 -sensorer och kan vara mer praktiska att använda eftersom dessa verkligen är plug & play (utan lödning)

Steg 2: Anslut NodeMCU till Breakout Board

Ta NodeMCU och Breakout -kortet och en blå DuPont -kabelhona till hane.

Anslut honkontakten till NodeMCU D1 -stiftet och hanänden till Breakout -kortet D1.

Ta nu den orange DuPont -kabelhona till hane och anslut honkontakten till NodeMCU D2 -stiftet och hanänden till Breakout -kortet D2.

Dessa ledningar säkerställer att I2C -dataanslutningen är konfigurerad.

D1 representerar SCL

D2 representerar SDA

på I2C -enheter.

Ta ström från NodeMCU till Breakout -kortet

- den röda kabeln till hon, anslut hanen till 3V3 -stiftet och honan till 3V på Breakout -kortet

- den svarta kabelhonan till hanen, anslut hanen till GND -stiftet och honan till GND på Breakout -kortet

Som sista steget ansluter du microUSB -kabeln till NodeMCU, ansluter den andra änden till smarttelefonladdaren (5V, 1A) och ansluter laddningen till ett 220 Volt -uttag.

Om du har anslutit allt korrekt lyser den blå lysdioden på Breakout -kortet

Steg 3: Anslut OLED -skärmen till Breakout Board

Koppla bort microUSB -kabeln från NodeMCU -kortet

Ta

- 0, 96 “OLED Display I2C Display (SSD1306)

- 4 kvinnliga till kvinnliga ledningar (röd, svart, orange och blå)

Anslut Breakout -kortet till displayen

- blå till D1 och SCL

- orange till D2 och SDA

- röd till 3V och VCC

- svart till GND och GND

Steg 4: Anslut SGP30 CO2 -sensorn till Breakout Board

Ta hona till honkablar och anslut utbrottskortet till SGP30 -sensorn

- gul tråd från D1 till SCL

- grön tråd från D2 till SDA

- svart tråd från GND till GND

- röd tråd från 3V till VIN

Steg 5: Bygg höljet och installera display och sensor

Om du vill skapa ditt eget hölje gå till makercase.com, välj den låda du gillar och ange dina mått och tjockleken på din plywood. Ladda ner.dxf -filen för laserskärning

Mina dimensioner är 120 x 80 x 80 mm (innermått) för 4 mm plywood - jag har tillhandahållit den grundläggande filen för användning i din laserskärare och lagt till hål för

- Sensor

- Display

- microUSB -strömanslutning för NodeMCU

- ventileringshål på ovansidan av höljet

Laserskuren 4 mm plywood och limma ihop med trälim

Borra 2 hål med en 3 mm träborr för att fästa NodeMCU -kortet med dragkedjor på sidoväggen för att förhindra glidning när du sätter i microUSB -strömkabel

Fäst bildskärm och sensor på frontpanelen med andtejp - det här är det lata sättet;)

Lim resten av väggarna ihop och använd gummiband för att hålla ihop allt tills limet är torrt. Klistra inte överdelen på lådan eftersom du vill kunna komma åt din uppsättning och ändra/lägga till komponenter

om du inte har en laserskärare köp en billig klar plastlåda/behållare, borrhål för sensor, NodeMCU -kortets dragkedjor och microUSB -strömkabel

Steg 6: Sätt upp styrelsen

Om du är ny på NodeMCU -programmering och inte har installerat Arduino IDE än, gå till https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… och följ instruktionerna för Windows

Starta Arduino IDE och ställ in din tavla i programmet. I mitt fall är det en NodeMCU LUA Amica V2 med CP2102-Chip som säkerställer smidig USB-kommunikation med min Windows 10 Surface.

Det första du behöver göra är att installera ESP8266 -kärnan. För att installera det, öppna Arduino IDE och gå till:

Arkiv> Inställningar och hitta fältet "Extra Boards Manager URLs". Kopiera sedan följande webbadress: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… Klistra in den här länken i fältet "Ytterligare Boards Manager -webbadresser". Klicka på OK. Stäng sedan Arduino IDE.

Anslut din NodeMCU till din dator via USB -porten. Lysdioden på Breakout -brädan ska lysa och lysa. Det är blått på mina bilder.

Öppna Arduino IDE igen och gå till: Verktyg> Board> Boards Manager Ett nytt fönster öppnas, ange "esp8266" i sökfältet och installera kortet "esp8266" från "ESP8266 Community" Du har nu installerat ESP8266 -kärnan. För att välja NodeMCU LUA Amica V2 -kortet, gå till: Verktyg> Kort> NodeMCU 1.0 (ESP - 12E -modul) För att ladda upp skisskoden till NodeMCU -kortet, välj först porten som du har anslutit kortet till.

Gå till: Verktyg> Port> {portnamn} - eventuellt COM3

Ladda enheten för din OLED -skärm. I det här fallet använder jag biblioteket u8g2. För att ladda ner biblioteket, gå till Verktyg> Hantera bibliotek. I ett nytt fönster som öppnas anger du "u8g2" i sökfältet och installerar "U8g2" -biblioteket från "oliver".

Installationen är mycket enkel. Klicka bara på "Installera" -knappen som visas när du flyttar musen över sökresultatet.

Upprepa nu samma steg för att ladda och installera SGP30 CO2 -sensorbiblioteket. Namnet på biblioteket är Adafruit_SGP30

Steg 7: Gör dig redo att provköra och använd din CO2 -sensor

Öppna den angivna koden i Arduino IDE. När koden har laddats kommer den att visas i ett separat fönster.

Tryck på bocken för att kompilera koden och ladda den till ditt kort.

Om du har anslutit allt korrekt visar displayen "CO2" och värdet "400". Sensorn initierar sig själv och efter 30 sekunder är sensorn redo att mäta verkliga värden var 5: e sekund.

Andas försiktigt på sensorn och vänta tills värdet visas på displayen.

Grattis - du klarade det och byggde en CO2 -sensor själv !!

Koppla nu bort USB -kabeln från datorn, anslut den till laddaren och gå till ett rum, skola eller dagis där du vill använda din sensor.

Efter att laddaren har anslutits till vägguttaget tar det 30 sekunder innan sensorn är klar. Sensorn meddelar dig då när du ska öppna fönstren. Du kommer att vilja göra detta vid värden över 650 (värden mäts i ppm)