Температура влажность co2: Компактный монитор домашнего воздуха (CO2, температура, влажность, давление) с Wi-Fi и мобильным интерфейсом / Хабр

Погода в доме или бюджетный мониторинг CO2, PM2.5, температуры и влажности на ESP32 и Blynk / Хабр

По просьбах трудящихся в этой теме, решил сделать обзор-инструкцию, как можно сделать бюджетный измеритель CO2.

В данном обзоре я не буду описывать «пагубность» влияния CO2, а также низкой влажности на самочувствие и здоровье человека. Также, как и не буду доказывать, что без этого девайса не прожить. Об этом уже написаны тонны статей, как и споров в комментах. Я постараюсь лаконично описать создание максимально бюджетного устройства, но при этом измерительного устройства, а не показометра.

Также для максимальной простоты повторения, в обзоре выложу прошивку для ESP32 и проект Blynk.

Для создания нам понадобятся следующие комплектующие:

• Датчик CO2 Senseair S8 — $27,9
• Микроконтроллер с Wi-Fi ESP32 (модель 30 pin) — $3,2
• Датчик температуры, влажности и давления BME280 — $1,85 (опционально)
• Датчик загрязнённости воздуха PM2. 5 PMSA003 — $14,9 (опционально)
• Десяток коротких проводков, чтобы их соединить.

Ссылки на конкретных продавцов даны для примера, отбирал по количеству заказов, так как сам заказывал на Таобао.

Все датчики уже давно отлично себя зарекомендовали. Имеют очень хорошую точность, отличное соотношение цена/качество, и доставляют минимум проблем при настройке и эксплуатации. Тот же Senseair S8 используется в топовых бытовых приборах AirVisual Pro, которые по $300.

Сразу оговорюсь, что в данном случае не будет конечного устройства. Так как аппетит приходит во время еды, и захотелось ещё мониторить чистоту воздуха. Датчик же PM2.5 частиц только недавно приехал, и 3D-печатный корпус под это всё хозяйство буду проектировать попозже. Плюс хочу заказать у китайцев печатные платки, чтобы с проводами не возиться. Но корпус любой уже может сделать на своё усмотрение, главное помнить, что через корпус должен хорошо проходить воздух, и датчик температуры нужно держать подальше от всех остальных компонентов, так как они греются и могут завышать температуру.

Как я дошел до этого

DIY устройств на этих датчиках в интернете вагон и маленькая тележка. Но почему-то, в основном люди зациклены на создании, так сказать, Standalone-решений. Т.е. коробочка с датчиками и экраном, на который выводятся показания. Но я не в восторге от экранчиков от Nokia и всяких символьных 1604 и подобных, тем более хотелось бы видеть графики для анализа изменений. А хороший IPS экран, во-первых, будет стоить больше всех датчиков вместе взятых, во-вторых, может потребовать более мощного контроллера, в-третьих, потребует возни с нормальным интерфейсом (те же графики рисовать).

А поскольку занимаюсь web-разработкой, сразу же пришла мысль об отделении «мух от котлет». Т.е. датчики занимаются только сбором данных и отправкой их на сервер. Ну, а с сервера мы можем получить эти данные в нужном виде и для нужного устройства. В простейшем виде можем просто показания посмотреть, но в то же время спокойно можем к эти данным привязать исполнительное устройство (например, включение приточной вентиляции или открытие форточки сервоприводом).

Blynk

Перед тем, как делать свой велосипед. Решил глянуть возможные готовые решения. Естественно есть различные сервисы для сбора данных Народный мониторинг, thingspeak и т.п. Но как-то они показались слишком громоздкими для моего случая. Различные системы «умных домов», которые умеют работать с датчики, тоже из пушки по воробьям.

Blynk в первую очередь привлек своим дизайном, и хорошей документацией с примерами. Прошли считанные минуты на ознакомление, и вот уже на экране телефона выводится температура и влажность с красивыми графиками. В итоге было решено остановиться на нём. Тем более, что для Blynk, при желании, можно настроить локальный сервер.

Вот так выглядит проветривание 10 минут, в режиме откинутое окно (в районе 0 часов), потом CO2 довольно быстро поднимается, при том, что я сейчас один в квартире.

Вроде всё хорошо, CO2 быстро снизился до 410 ppm, но график PM2.5 увеличился в 2,5 раза, и температура упала на 2 градуса.

Увеличение PM2.5 при проветривании

Цены

Если вы планируете использовать сервера Blynk. То отображение всех тех графиков, что у меня не совсем бесплатно. В Blynk каждый виджет размещаемый в приложении стоит определенное количество энергии батарейки.

В моем случае используются следующие виджеты:

• 5 x 400 Labeled Value
• 1 x 300 Gauge
• 3 x 900 SuperChart

Итого 5000 энергии. Бесплатно даётся 2000. Можно докупить недостающее. Энергия покупается однократно, и может использоваться бесконечно, а если вы удаляете какой-то виджет то энергия возвращается в полном объеме. И можно использовать повторно.

Также можно установить свой Blynk сервер. Либо есть альтернативные Blynk серверы почти без ограничения.

Ну и ещё вариант, заменив Labeled Value на Value Display можно сэкономить 1000, плюс убрать один или 2 графика. На одном графике можно выводить 4 показателя.

О датчиках

Датчики SenseAir S8 бывают нескольких сильно отличающихся модификаций. Для наших целей отлично подходит модификация 004-0-0053, и у себя использовал именно её. Обратите внимание, что S8 датчики есть для промышленного применения, с виду одинаковые, но на значительно большие диапазоны, к примеру модель 004-0-0024 измеряет от 400 до 32000 ppm (но при этом точность ±1000 ppm, у модели 0053 точность ±40 ppm), в домашних же условиях 400-800 ppm это хорошо, а больше 2000 ppm уже будет очень плохое самочувствие.

Обращаю внимание, что датчики температуры BME280 в виде готовых модулей, бывают на напряжение 3,3 В и на 5 В. В нашем случае нужен именно на 3,3 В.

Датчики пыли PM 2.5 бывают тоже несколько вариантов PMSA003-A (вход и выход воздуха с одной стороны) и PMSA003-C (вход и выход с противоположных сторон). Тут в принципе без особой разницы, зависит от того, как удобнее будет в корпусе. Также есть более старые поколения этого датчика PMS7003, PMS5003 (без дополнительных букв). Они также подойдут и должны работать с прошивкой без изменений, но они больше по размерам. Для датчика PMSA003 желательно купить переходник, так как там контактная площадка с шагом 1 мм, и подпаиваться проводами несколько напряжно.

Что касается самого модуля ESP32, то это по сути самая дешевая плата на базе ESP32. Прошивка должна работать и на других модификациях, если там соответствующие пины свободны.

Подключение

Схема подключения выглядит так.

Для тех кому привычнее буквы, а не картинки

BME280 (подключаем по I2C)

VCC ->3V3

GBD -> GND

SCL -> D22

SDA -> D21

S8

G+ -> Vin

G0 -> GND

UART_RxD -> TX2

UART_TxD -> RX2

PMSA003

(тут на некоторых переходниках есть обозначения, у меня нет, но порядок одинаковый)

VCC -> Vin (1) (жирная дорожка на переходнике намекает на VCC)

GND -> GND (2)

RxD -> D35 (4)

TxD -> D34 (5)

А так страшно выглядит это пока у меня вживую

Прошивка

Сначала хотел выкладывать это в виде скетчей для Arduino IDE. Но тогда придется ещё рассказывать, как пользоваться этим самым Arduino. Поэтому для увеличения уровня доступности решил сделать готовую прошивку и добавить WiFi менеджер.

При первой загрузке, или, когда не удаётся подключиться к сети, девайс переходит в режим точки доступа, и создаёт сеть вида esp32_eae234 (где после esp32 кусочек серийного номера чипа, т.е. он будет разный).

Вы на смартфоне открываете список сетей и подключаетесь к этой сети. После чего телефон скажет, что для подключения нужно открыть браузер (точно также как в различных WiFi сетях магазинов, кафешек и т.п.). В браузере открывается страничка, в которой можно из списка доступных сетей выбрать нужную, ввести пароль для неё, а также ввести Token для Blynk.

Проект для Blynk можно будет клонировать просто отсканировав QR-код. И в дальнейшем вы сможете либо использовать его в готовом виде, либо изменить его под себя.

Саму же прошивку с инструкциями по установке и исходники, опубликую попозже. Хотелось бы получить обратную связь по необходимым функциям, ну и несколько добровольцев «для опытов», чтобы можно было провести закрытое beta-тестирование, прежде, чем выкладывать в открытый доступ. Если будет востребовано, то могу и сайтик организовать, чтобы можно было обновления выкладывать.

Для самых нетерпеливых, выкладываю исходник прошивки

zapimir.net/ESP32_CO2_PM_Temp.zip

И QR-код для клонирования проекта Blynk

Дополнительная информация

Материалы по теме

esp32 — изучаем и попутно сравниваем датчики пыли
Четыре датчика CO2 в одном устройстве: сверяем показания.
Сравнение датчиков углекислого газа СО2
Как я чуть не выкинул 150к на ветер или история установки приточной вентиляции в квартире
А тут можно посмотреть внутренности разных измерителей качества воздуха

P.S.

Кстати, выяснилось, почему так увеличивался PM 2.5 при проветривании, оказывается в очередной раз что-то горит под Киевом. И сейчас Киев вошел в 10-ку городов мира с самым грязным воздухом. Причем почувствовал запах гари я значительно позже, чем начал показывать датчик. Так что тоже полезно, сигнализировать, что сейчас не время для проветриваний.

156 это показания в местных попугаях, а в PM 2.5 это 64 µg/m³.

DT-802 Анализатор CO2, часы, температура, влажность

1. Главная
2. Каталог
3. Измерители параметров окружающей среды
4. DT-802 Анализатор CO2, часы, температуры и влажности

Заказать

Купить сейчас!

Артикул:

481769

Наличие:

Есть в наличии

• Описание товара

• Документация

Измеритель DT-802 предназначен для контроля качества воздуха, в том числе отделами охраны здоровья, путем измерения уровня концентрации СО2 в воздухе, например, на предприятиях, в школах, офисах, на транспортных магистралях и т. д. Измеренное значение выражается в ppm (частиц на млн.) и отображается на ЖК-экране прибора с сопровождающим индикатором качества воздуха: Нормальный (0-800 ppm), Удовлетворительный (800-1200 ppm), Загрязненный (свыше 1200 ppm). В случае превышения допустимой нормы содержания СО2 прибор выдает звуковой сигнал.

Размер (ВxШxГ): 110 мм x 105 мм x 61 мм

Вес: 230 г

Метод измерения: датчик СО2 NDIR (инфракрасный, без рассеивания).

Диапазон измерений: 0 до 9999 ppm СО2.

Разрешение: 1 ppm.

Точность CO2: ±75 ppm или ±5% показания.

Диапазон температур: 23 — 122ºF (-5 до 50ºС).

Разрешение: 0,1 ºС/ºF.

Точность измерения температуры: ±1ºС.

Отн. влажность: 0,1 – 90%.

Разрешение: 0,1%.

Точность: ±5%.

Экран: дата и время.

Max/Min CO2 отображается на экране.

Быстродействие: 2 секунды.

Индикатор перегрузки: «ОL».

Сетевой адаптер: вход: 110-220В пер. ток, выход: 6В пост. ток.

Рабочая температура: -5 до 50ºС (23 до 122ºF) при относительной влажности <90%.

Температура при хранении: -5 до 50ºС (23 до 122ºF) при относительной влажности <90%.

Габариты: 110х105х61 мм

DT-802, DT 802, ДТ 802

  Декларация о соответствии

  Руководство по эксплуатации DT-802

  Полный каталог приборов CEM

Беспроводной датчик CO2 с датчиком температуры и влажности Производитель и оптовый продавец

Точное измерение уровня CO2

₂ в каждой комнате. Беспроводная передача данных в выбранное вами облако IoT через наши интеллектуальные шлюзы.

Загрузить описание продукта

Получайте точные и надежные обновления данных о качестве воздуха в помещении

Небольшие беспроводные датчики CO ₂ просто прикрепляются к стене и питаются от солнечной энергии, используя комнатный свет, что упрощает их установку и требует минимального обслуживания. .

Наши беспроводные мультисенсоры измеряют уровень углекислого газа (CO ₂ ), температуру окружающей среды и относительную влажность в помещении или зоне. Датчики по беспроводной связи передают данные в выбранное вами облако IoT через наши интеллектуальные шлюзы.

Мониторинг уровня углекислого газа (CO

₂ ), температуры окружающей среды и относительной влажности в помещении или зоне

Получение точных обновлений каждые 5-15 минут

Предназначен для установки на высоте головы для обеспечения точных показаний качества воздуха. Датчик отправляет данные каждые 5 минут при питании от солнечной батареи или 15 минут при питании от батареи.

Питание от солнечной батареи

Датчики используют окружающий комнатный свет — естественный или световой — для питания, с резервным аккумуляторным источником питания, обеспечивающим непрерывную работу в вечернее время.

Доступ к данным в режиме реального времени локально или в облаке

Данные можно безопасно отправлять в локальную сеть или облако — через Ethernet, LTE (4G) или WiFi — с помощью интеллектуального шлюза Pressac. Никаких подписок или регулярных платежей.

Хотите купить датчики CO

₂ для своего умного проекта?

Хотите опробовать наши датчики или у вас есть небольшой проект?

Купить онлайн

Хотите заказать более 100 датчиков или у вас есть регулярные потребности в датчиках?

Узнать цену

Технические характеристики

Характеристики	Измеряет окружающий углекислый газ (CO2), температуру и относительную влажность. Отчеты каждые 5 минут при питании от солнечной батареи или 15 минут при питании от батареи. Маленькие незаметные датчики просто прикрепляются к стене.
Диапазон	CO2 0-2550 частей на миллион (точность +/- 125 частей на миллион) Температура 0-51ºC (точность +/- 0,5ºC) Влажность 0-100% относительной влажности (точность +/- 5%)
Беспроводная связь	EnOcean, одобренные на международном уровне, безлицензионные диапазоны ISM: 868 МГц для Европы (RED) 902 МГц для Северной Америки (FCC) и Канады (IC) 928 МГц для Японии (спецификация ARIB) До 30 метров прямой видимости. Повторители могут расширить диапазон до 90 метров. Профиль оборудования EnOcean (EEP): A5-09-04
Мощность	Работает на солнечной энергии, используя комнатный свет — оптимально расположен под углом для поглощения света — с резервным аккумулятором для периодических условий низкой освещенности. Батарейки обычно служат до 10 лет.
Размеры	115 x 80 x 35 мм (прибл.)

Как это работает

Наша технология независима от системы, данные с наших датчиков можно использовать любым способом. На выбор предлагаются различные варианты, позволяющие легко получать данные так, как вам удобно.

Узнайте больше о доступе к данным датчиков и их интеграции

Узнайте, как датчики мониторинга CO2 помогают создавать более здоровые рабочие места

Smart. Масштабируемость. Безопасный.

Загрузите нашу брошюру, чтобы узнать больше о нашей сенсорной технологии для умных зданий.

Технология интеллектуальных зданий Pressac используется в миллионах предприятий и домов по всему миру

Являясь надежным партнером некоторых ведущих мировых компаний, мы разрабатываем и производим интеллектуальные технологии уже более 60 лет.

• Получите информацию об умных зданиях

  Вы можете отказаться от подписки на эти сообщения в любое время. Pressac использует информацию, которую вы предоставляете нам, чтобы связаться с вами по поводу нашего соответствующего контента, продуктов и услуг. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Датчик влажности и температуры CO₂ — SCD30 — SEN-15112

4,3 из 5

На основании 9 оценок:

Сейчас просматриваются все отзывы покупателей.

Показаны результаты со звездным рейтингом.

3 из 3 нашли это полезным:

Лучший/самый точный датчик CO2, который я когда-либо использовал

около 3 лет назад
шизобовин
проверенный покупатель

Единственный датчик, который я пробовал, дает разумные показания. Большинству других датчиков требуется какая-то калибровка (обычно с использованием «свежего воздуха» в качестве прокси для 400 частей на миллион CO2), и даже тогда они подпрыгивают повсюду [0].

Недостатки: совместимость библиотек в основном ориентирована на Arduino; изначально планировал использовать Raspberry Pi, но между драйверами для других датчиков и махинациями с растяжкой часов, которые тянет SCD30, использование дампа данных Arduino через UART в Pi оказалось проще. Также пришлось довольно сильно разогнать i2c на Arduino, чтобы все это хорошо воспроизводилось через шину qwiic (но тогда это работало несколько надежно, плюс или минус некоторый сброс Arduino, когда он блокируется по причинам, которые мне не ясны) ).

И последнее неожиданное преимущество: намного меньше, чем я ожидал! Это означает, что я действительно мог бы поместить его в портативную сенсорную платформу, особенно с учетом того, что на борту есть датчик влажности. (Было бы почти идеально, если бы он включал барометр!)

[0] Аналоговый выход MH-Z14A явно не буферизован, что не очень хорошо сочетается с АЦП Ardunio. См. http://www.doctormonk.com/2018/03/review-and-test-of-mh-z14a-ndir-co2.html

1 из 1 нашел это полезным:

Хороший настоящий датчик CO2

около 3 лет назад
от пользователя #640078
проверенный покупатель

Я экспериментировал с несколькими датчиками eCO2, которые требуют калибровки и других вещей, и в конце концов наткнулся на этот датчик, который дает истинные значения концентрации CO2. Он достаточно точен и выводит значения напрямую через i2c, в отличие от многих других датчиков. Мне повезло взаимодействовать с этим датчиком с помощью i2c на Raspberry Pi и Arduino. Он также обеспечивает внутреннюю компенсацию температуры/влажности и т. д., что делает его намного проще в использовании, чем многие другие датчики. Выходные данные выглядят действительно хорошо, и я смог определить, что моя комната в общежитии колледжа регулярно превышает 2000 частей на миллион CO2.

2 из 2 нашел это полезным:

Это лучший OEM-датчик, который вы можете легко купить.

около 2 лет назад
от пользователя № 1638833
проверенный покупатель

Точность выше заявленной. Я бы сказал, что это +- 5 частей на миллион, если у вас есть источник откалиброванного CO2 для использования в качестве эталона. Несколько советов:

• Используйте калиброванный газ, это дешевле, чем вы думаете.
• Поместите его в пакет или маленькую герметичную коробку и введите калиброванный газ. Обязательно удалите весь оставшийся воздух
• Отключить автоматическую самокалибровку
• Установите собственное задание с помощью встроенной функции
• Делайте это примерно раз в год для достижения отличных результатов

У меня около 20 штук работают в исследовательской среде. Они великолепны.

1 из 1 нашел это полезным:

Простой в использовании датчик CO2

около 4 лет назад
от участника № 1459968
проверенный покупатель

Я написал некоторый код Python, чтобы использовать это с Beaglebone (потому что я знал, что аппаратное обеспечение beaglebone поддерживает растяжение часов I2C). Это был очень приятный опыт, потому что документация Sensirion очень хорошо описывает интерфейс, превосходя все, что я когда-либо видел раньше. Возможно, он где-то упоминал об этом, но я бы добавил, что возвращаемые значения CO2 закодированы как 32-битное число с плавающей запятой. Датчик кажется довольно чувствительным, я мог открыть окно и увидеть, как уровни CO2 ppm меняются при проветривании комнаты. Я не вдавался во все детали процесса калибровки; Я получил около 530 частей на миллион для наружного воздуха, когда я ожидал около 405 частей на миллион.

2 из 2 нашел это полезным:

Работает как рекламируется.

около 3 лет назад
от пользователя #414450
проверенный покупатель

Использовал доступное программное обеспечение sparkfun и QWIC Red Board, которые очень помогли в настройке и запуске этого устройства. Было бы полезно добавить версию с булавками. Для моего приложения необходимость выставлять датчик на 1 час свежего воздуха каждые 24 часа была проблемой. Если вы используете это для выборки и хранения непрерывных показаний в закрытом помещении, то вынуть его, чтобы обеспечить «свежий» воздух, может быть проблемой. 7-дневная калибровка сработала отлично. Использовали два встроенных датчика, два сравнили выходные данные, которые после калибровки были в пределах заявленной точности между двумя датчиками. У меня не было альтернативного источника калибровки для проверки датчика, который помог бы.

сравнение с SCD40

около года назад
Фенихель
проверенный покупатель

У меня был датчик CO2 Adafruit SCD40, и я хотел еще один, но их не было в наличии, поэтому я получил SCD30 от SparkFun.
Оба датчика похожи, но SCD30 имеет более широкий диапазон. Прошивки настолько разные, что для них нужны отдельные драйвера.
У меня нет доступа к калибровочному газу, поэтому я запускал их рядом друг с другом, чтобы откалибровать их. Температурная компенсация корректирует внутренний нагрев; они различались примерно на 0,5 °С.
Я ожидал, что тогда они дадут аналогичные показания для CO2 ppm, но они этого не сделали. Они двигались параллельно с изменениями, но SCD30 постоянно сообщал об уровнях, которые составляли около 130% от тех, о которых сообщал SCD40.
Поскольку Sensirion говорит, что SCD30 более точен, у меня возник соблазн принудительно откалибровать SCD40, чтобы он согласовывался с SCD30. С другой стороны, значения, показанные SCD30, были неправдоподобно высокими, поэтому мне пришлось принудительно откалибровать SCD30, чтобы они совпадали с SCD40.
После включения первые несколько показаний температуры и CO2 от SCD30 постоянно слишком высоки, как будто он только медленно пробуждается к настройкам калибровки. Это достаточно легко учесть в драйвере.

Нишевое решение для этих нишевых приложений

около 2 лет назад
АндреБрукман
проверенный покупатель

Учитывая все обстоятельства, это действительно чудо наблюдать в действии. Датчик чувствителен к малейшим изменениям окружающей среды. Небольшой размер открывает новые возможности, особенно для биологических приложений. Обратите внимание, что точность устройств повсюду. Четыре датчика, расположенные рядом друг с другом, обеспечивают более чем 100-процентную дисперсию; хотя калибровка всегда обязательна, я сомневаюсь в долгосрочной производительности, особенно если заводские значения сильно различаются. Предоставленная библиотека работает, как и ожидалось, для легкой интеграции с любым микроконтроллером.