Afișaj senzor CO2 Plug & Play cu NodeMCU / ESP8266 pentru școli, grădinițe sau casa ta: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Vă voi arăta cum să construiți rapid un senzor de CO2 plug & play în care toate elementele proiectului vor fi conectate cu firele DuPont.

Vor fi doar 5 puncte care trebuie lipite, pentru că nu am lipit deloc înainte de acest proiect.

Senzorul va avea un afișaj în care valorile măsurate vor fi afișate la fiecare 5 secunde într-un font Helvetica suficient de mare.

Carcasa va fi realizată cu un tăietor laser din placaj simplu de 4 mm. Toate elementele vor fi lipite împreună. Un container prefabricat poate fi o alternativă. Afișajul și senzorul vor fi ținute pe loc cu bandă de rață.

Codul acestui proiect este alcătuit din 2-3 exemplare de coduri pe care le-am avut. Nu este sofisticat sau frumos, dar, deoarece nu știam nimic despre codificare de acum 2 săptămâni, cred că este destul de solid.

Lucrul perfect la această configurare este că, odată ce codul este încărcat pe NodeMCU / ESP8266, acesta pornește automat atunci când alimentarea este conectată la alimentare și funcționează atâta timp cât placa are putere.

În cazul în care nu aveți o priză de alimentare, NodeMCU / ESP8266 poate rula pe o baterie pentru o perioadă bună de timp.

Senzorul este deja așezat într-o sală de clasă elementară și a funcționat impecabil de câteva zile până acum. Oferă baza când trebuie deschise ferestrele pentru a permite pătrunderea aerului proaspăt.

Provizii

Veți avea nevoie de următoarele consumabile:

- Fier de lipit bun, cu temperatură reglabilă și un vârf foarte mic

- lipit (fără plumb)

- Sârmă de curățat pentru lipit

- Bandă de rață

- Stația de lipit a treia mână cu lupă

- Cablu micro USB (de la smartphone)

- Încărcător pentru smartphone (5V, 1A)

- Sârme jumper Dupont 20cm - 2, 54mm femelă la masculin 6, 99 Euro

- Sârme jumper Dupont 20cm - 2, 54mm de la mamă la mamă - 4, 99 Euro

- Senzor SGP30 TVOC / eCO2 - 25 Euro

- Afișaj OLED de 96”I2C (SSD1306) 128x64 Pixel - 6, 29 Euro (3 pachete 12, 49 Euro)

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

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

- Foaie de placaj de 4 mm - 2 cravate mici cu fermoar (nu sunt afișate în poza mea)

Pasul 1: lipirea senzorului SGP30

Știfturile de conectare ale senzorului trebuie lipite. Setați fierul de lipit la temperatura necesară pentru firul de lipit și lipiți pinii pe tablă.

Există un tutorial bun pentru acest lucru pe site-ul web Adafruit -

Acest lucru m-a ajutat foarte mult.

Lăsați senzorul să se răcească după lipire și pregătiți-vă firele jumper, NodeMCU și placa Breakout pentru pasul următor.

Există plăci de senzori SGP30 disponibile care au conexiunile deja presoldate - toate utilizează aceiași senzori de CO2 și ar putea fi mai convenabili de utilizat deoarece acestea sunt într-adevăr plug & play (fără lipire)

Pasul 2: Conectați NodeMCU la placa Breakout

Luați NodeMCU și placa Breakout și un cablu albastru DuPont de la mamă la mascul.

Conectați mufa mamă la pinul NodeMCU D1 și capătul tată la placa Breakout D1.

Acum, luați firul DuPont portocaliu de sex feminin la mascul și conectați mufa mamă la pinul NodeMCU D2 și capătul tată la placa Breakout D2.

Aceste fire asigură că conexiunea de date I2C este configurată.

D1 reprezintă SCL

D2 reprezintă SDA

pe dispozitivele I2C.

Pentru a furniza energie de la NodeMCU la placa Breakout

- firul roșu mamă la mascul, conectați tată la pinul 3V3 și mama la 3V pe placa Breakout

- firul negru femelă la masculin, conectați masculul la pinul GND și femela la GND pe placa Breakout

Ca ultim pas, conectați cablul microUSB la NodeMCU, conectați celălalt capăt la încărcătorul smartphone (5V, 1A) și conectați încărcarea la o priză de 220 Volți.

Dacă ați conectat totul corect, ledul albastru de pe placa Breakout se va aprinde

Pasul 3: Conectați afișajul OLED la placa Breakout

Deconectați cablul microUSB de pe placa NodeMCU

Lua

- Afișaj OLED de 96 I2C (SSD1306)

- 4 fire de la femele la femele (roșu, negru, portocaliu și albastru)

Conectați placa Breakout pentru a afișa

- albastru la D1 și SCL

- portocaliu la D2 și SDA

- roșu la 3V și VCC

- negru pentru GND și GND

Pasul 4: Conectați senzorul de CO2 SGP30 la placa Breakout

Luați cablurile jumper de la mamă la mamă și conectați placa de rupere la senzorul SGP30

- fir galben de la D1 la SCL

- fir verde de la D2 la SDA

- fir negru de la GND la GND

- fir roșu de la 3V la VIN

Pasul 5: Construiți carcasa și instalați afișajul și senzorul

Dacă doriți să creați propria carcasă, accesați makercase.com, alegeți caseta care vă place și introduceți dimensiunile și grosimea placajului dvs. Descărcați fișierul.dxf pentru tăierea cu laser

Dimensiunile mele sunt 120 x 80 x 80mm (măsurare interioară) pentru placaj de 4 mm - Am furnizat fișierul de bază pentru utilizare în software-ul tăietorului laser și am adăugat găuri pentru

- Senzor

- Afișaj

- conexiune de alimentare microUSB pentru NodeMCU

- orificiile de aerisire din partea superioară a incintei

Tăiați cu laser placaj de 4 mm și lipiți împreună cu lipici pentru lemn

Găuriți 2 găuri cu un burghiu de lemn de 3 mm pentru a atașa placa NodeMCU cu legături cu fermoar pe peretele lateral pentru a preveni alunecarea la introducerea cablului de alimentare microUSB

Atașați afișajul și senzorul la panoul frontal cu bandă de rață - acesta este modul leneș;)

Lipiți restul pereților împreună și folosiți benzi de cauciuc pentru a menține totul împreună până când lipiciul este uscat. Nu lipiți partea de sus a casetei, deoarece doriți să puteți accesa setarea și să schimbați / adăugați componente

dacă nu aveți un tăietor cu laser cumpărați o cutie / container de plastic transparent ieftin, găuriți pentru senzor, plăcuțe NodeMCU cu fermoar și cablu de alimentare microUSB

Pasul 6: Configurați placa

Dacă sunteți nou în programarea NodeMCU și nu ați instalat încă IDE-ul Arduino, accesați https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… și urmați instrucțiunile pentru Windows

Porniți Arduino IDE și configurați placa în aplicație. În cazul meu, este un NodeMCU LUA Amica V2 cu CP2102-Chip care asigură o comunicare USB lină cu Windows 10 Surface.

Primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să instalați nucleul ESP8266. Pentru a-l instala, deschideți ID-ul Arduino și accesați:

Fișier> Preferințe și găsiți câmpul "Adrese URL suplimentare pentru panouri". Apoi copiați următoarea adresă URL: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… Inserați acest link în câmpul „Adrese URL suplimentare ale managerului de plăci”. Faceți clic pe butonul OK. Apoi închideți ID-ul Arduino.

Conectați-vă NodeMCU la computer prin portul USB. Ledul de pe placa Breakout ar trebui să se aprindă și să rămână aprins. Este albastru pe fotografiile mele.

Deschideți din nou Arduino IDE și accesați: Tools> Board> Boards Manager Se va deschide o nouă fereastră, introduceți „esp8266” în câmpul de căutare și instalați placa numită „esp8266” din „Comunitatea ESP8266” Acum ați instalat nucleul ESP8266. Pentru a selecta placa NodeMCU LUA Amica V2, accesați: Instrumente> Placă> NodeMCU 1.0 (modul ESP - 12E) Pentru a încărca codul de schiță pe cardul NodeMCU, selectați mai întâi portul la care ați conectat cardul.

Accesați: Instrumente> Port> {nume port} - potențial COM3

Încărcați unitatea pentru afișajul OLED. În acest caz, folosesc biblioteca u8g2. Pentru a descărca biblioteca, accesați Instrumente> Gestionați bibliotecile. Într-o fereastră nouă care se deschide, introduceți „u8g2” în câmpul de căutare și instalați biblioteca „U8g2” din „oliver”.

Instalarea este foarte ușoară. Doar faceți clic pe butonul „Instalare” care apare atunci când mutați mouse-ul peste rezultatul căutării.

Acum repetați aceiași pași pentru a încărca și instala biblioteca de senzori de CO2 SGP30. Numele bibliotecii este Adafruit_SGP30

Pasul 7: Pregătiți-vă să testați unitatea și utilizați senzorul de CO2

Deschideți codul furnizat în ID-ul Arduino. Odată ce codul este încărcat, acesta va fi afișat într-o fereastră separată.

Apăsați bifa pentru a compila codul și a-l încărca pe placa dvs.

Dacă ați conectat totul corect, afișajul va afișa „CO2” și valoarea „400”. Senzorul se inițializează singur și după 30 de secunde senzorul este gata să măsoare valorile reale la fiecare 5 secunde.

Respirați ușor senzorul și așteptați ca valoarea să fie afișată pe ecran.

Felicitări - ai reușit și ai construit singur un senzor de CO2 !!

Acum deconectați cablul USB de la computer, conectați-l la încărcător și mergeți într-o cameră, școală sau grădiniță unde doriți să utilizați senzorul.

După conectarea încărcătorului la priza de perete, va dura 30 de secunde până când senzorul va fi gata. Senzorul vă va informa atunci când deschideți ferestrele. Veți dori să faceți acest lucru la valori peste 650 (valorile sunt măsurate în ppm)