Plug & Play zaslon osjetnika CO2 s NodeMCU/ESP8266 za škole, vrtiće ili vaš dom: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Pokazat ću vam kako brzo izgraditi plug & play senzor CO2 gdje će svi elementi projekta biti povezani s DuPont žicama.

Bit će potrebno lemiti samo 5 točaka, jer prije ovog projekta uopće nisam lemio.

Senzor će imati zaslon na kojem će se izmjerene vrijednosti svakih 5 sekundi prikazivati dovoljno velikim fontom Helvetica.

Kućište će biti izrađeno laserskim rezačem od 4 mm jednostavne šperploče. Svi elementi bit će zalijepljeni zajedno. Alternativno može biti gotov spremnik. Zaslon i senzor će biti pričvršćeni ljepljivom trakom.

Kôd ovog projekta sastavljen je od 2-3 uzorka koda koje sam imao. Nije sofisticirano niti lijepo, ali kako nisam znao ništa o kodiranju od prije 2 tjedna, mislim da je prilično solidno.

Savršena stvar kod ovog postavljanja je to što se nakon učitavanja koda na NodeMCU/ESP8266 automatski pokreće kada je napajanje spojeno na napajanje i radi sve dok ploča ima napajanje.

U slučaju da nemate utičnicu za napajanje, NodeMCU/ESP8266 može raditi na bateriji dovoljno dugo.

Senzor već sjedi u osnovnoj učionici i do sada je par dana radio besprijekorno. On daje osnovu za otvaranje prozora kako bi ušao svježi zrak.

Pribor

Trebat će vam sljedeće zalihe:

- Dobro lemilo s podesivom temperaturom i vrlo malim vrhom

- lemljenje (bez olova)

- Žica za čišćenje lemilice

- Patka traka

- Stanica za lemljenje iz treće ruke s povećalom

- mikro USB kabel (sa pametnog telefona)

- punjač za pametne telefone (5V, 1A)

- Dupont žice za kratkospojnike 20 cm - 2, 54 mm ženski do muški 6, 99 eura

- Dupont žice za kratkospojnike 20 cm - 2, 54 mm ženski do ženski - 4, 99 eura

- SGP30 TVOC /eCO2 senzor - 25 eura

- 0, 96 “OLED zaslon I2C zaslon (SSD1306) 128x64 piksela - 6, 29 eura (3 pakiranja 12, 49 eura)

- NodeMCU LUA Amica modul V2 ESP8266 ploča - 5, 99 eura (3 pakiranja 13, 79 eura)

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

- Šperploča od 4 mm - 2 male patentne zatvarače (nije prikazano na mojoj slici)

Korak 1: Lemljenje osjetnika SGP30

Priključne pinove senzora potrebno je zalemiti. Postavite lemilicu na željenu temperaturu za žicu za lemljenje i lemite igle na ploču.

Za to postoji dobar vodič na web stranici Adafruit-https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellen…

Ovo mi je puno pomoglo.

Ostavite senzor da se ohladi nakon lemljenja i pripremite svoje kratkospojne žice, NodeMCU i razbijačku ploču za sljedeći korak.

Dostupne su SGP30 senzorske ploče na kojima su njihovi priključci već predlemljeni - svi koriste iste senzore CO2 i mogli bi biti prikladniji za upotrebu jer su zaista plug & play (bez lemljenja)

Korak 2: Spojite NodeMCU na Breakout Board

Uzmite NodeMCU i ploču za razbijanje i plavu žicu DuPont žica za muškarca.

Spojite ženski utikač na pin NodeMCU D1, a muški kraj na razvodnu ploču D1.

Sada povežite narančastu žicu DuPont žicu s muškarcem i spojite ženski utikač s iglom NodeMCU D2, a muški kraj s pločom za prekid D2.

Ove žice osiguravaju postavljanje podatkovne veze I2C.

D1 predstavlja SCL

D2 predstavlja SDA

na I2C uređajima.

Za napajanje iz NodeMCU -a na ploču Breakout poduzmite

- crvena žica ženski na muški, spojite muški na 3V3 pin, a ženski na 3V na razbojnoj ploči

- ženska žica s crnom žicom na muški, spojite muški na GND pin, a ženski na GND na Breakout ploči

Kao posljednji korak, spojite microUSB kabel na NodeMCU, drugi kraj priključite u punjač za pametni telefon (5V, 1A) i uključite punjenje u utičnicu od 220 volti.

Ako ste sve ispravno spojili, svijetlit će plava LED dioda na ploči za razbijanje

Korak 3: Spojite OLED zaslon na probojnu ploču

Odspojite microUSB kabel s ploče NodeMCU

Uzeti

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

- 4 žice za žene (crvena, crna, narančasta i plava)

Spojite Breakout board na zaslon

- plavo prema D1 i SCL

- narančasta prema D2 i SDA

- crveno na 3V i VCC

- crno na GND i GND

Korak 4: Spojite senzor CO2 SGP30 na ploču za razbijanje

Povežite žice kratkospojnika ženski s ženskim i spojite razvodnu ploču na senzor SGP30

- žuta žica od D1 do SCL

- zelena žica od D2 do SDA

- crna žica od GND do GND

- crvena žica od 3V do VIN

Korak 5: Izgradite kućište i instalirajte zaslon i senzor

Ako želite stvoriti vlastito kućište, idite na makercase.com, odaberite okvir koji vam se sviđa i unesite svoje dimenzije i debljinu šperploče. Preuzmite.dxf datoteku za lasersko rezanje

Moje su dimenzije 120 x 80 x 80 mm (unutarnje mjerenje) za šperploču od 4 mm - dao sam osnovnu datoteku za upotrebu u vašem softveru za laserske rezače i dodao rupe za

- Senzor

- Prikaz

- microUSB priključak za napajanje za NodeMCU

- ventilacijske rupe na vrhu kućišta

Laserski rezano 4 mm šperploče i zalijepite ljepilom za drvo

Izbušite 2 rupe bušilicom za drvo od 3 mm za pričvršćivanje ploče NodeMCU sa patentnim zatvaračima na bočnu stijenku kako biste spriječili klizanje prilikom umetanja kabela za napajanje microUSB

Pričvrstite zaslon i senzor na prednju ploču ljepljivom trakom - ovo je lijen način;)

Ostatke zidova zalijepite zajedno i pomoću gumenih traka držite sve zajedno dok se ljepilo ne osuši. Nemojte lijepiti vrh kutije jer želite imati pristup svom postavu i mijenjati/dodavati komponente

ako nemate laserski rezač, kupite jeftinu prozirnu plastičnu kutiju/posudu, izbušite rupe za senzor, patentne zatvarače za ploču NodeMCU i kabel za napajanje microUSB

Korak 6: Postavite ploču

Ako ste tek počeli s programiranjem NodeMCU -a i još niste instalirali Arduino IDE, idite na https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… i slijedite upute za Windows

Pokrenite Arduino IDE i postavite svoju ploču u aplikaciju. U mom slučaju to je NodeMCU LUA Amica V2 sa CP2102-čipom koji osigurava glatku USB komunikaciju s mojom Windows 10 Surface.

Prvo što trebate učiniti je instalirati jezgru ESP8266. Da biste ga instalirali, otvorite Arduino IDE i idite na:

Datoteka> Postavke i pronađite polje "Dodatni URL -ovi upravitelja ploča". Zatim kopirajte sljedeći url: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… Zalijepite ovu vezu u polje "Dodatni URL -ovi upravitelja ploča". Pritisnite gumb U redu. Zatim zatvorite Arduino IDE.

Povežite svoj NodeMCU s računalom putem USB priključka. LED dioda na ploči Breakout bi trebala zasvijetliti i ostati uključena. Na mojim slikama je plava.

Ponovno otvorite Arduino IDE i idite na: Alati> Ploča> Upravitelj ploča Otvorit će se novi prozor, unesite "esp8266" u polje za pretraživanje i instalirajte ploču pod nazivom "esp8266" iz "Zajednice ESP8266" Sada ste instalirali jezgru ESP8266. Da biste odabrali ploču NodeMCU LUA Amica V2, idite na: Alati> Ploča> NodeMCU 1.0 (ESP - 12E modul) Da biste učitali kod skice na NodeMCU karticu, najprije odaberite priključak na koji ste priključili karticu.

Idite na: Alati> Port> {naziv porta} - potencijalno COM3

Učitajte pogon za OLED zaslon. U ovom slučaju koristim knjižnicu u8g2. Za preuzimanje knjižnice idite na Alati> Upravljanje knjižnicama. U novom prozoru koji se otvori unesite "u8g2" u polje za pretraživanje i instalirajte biblioteku "U8g2" iz "olivera".

Instalacija je vrlo jednostavna. Samo kliknite gumb "Instaliraj" koji se pojavi kada postavite pokazivač miša iznad rezultata pretraživanja.

Sada ponovite iste korake za učitavanje i instaliranje biblioteke senzora CO2 SGP30. Naziv knjižnice je Adafruit_SGP30

Korak 7: Pripremite se za probnu vožnju i upotrijebite svoj senzor CO2

Otvorite navedeni kod u Arduino IDE -u. Nakon učitavanja koda bit će prikazan u zasebnom prozoru.

Pritisnite kvačicu za sastavljanje koda i učitavanje na ploču.

Ako ste sve pravilno povezali, na zaslonu će se prikazati "CO2" i vrijednost "400". Senzor se sam inicijalizira i nakon 30 sekundi senzor je spreman mjeriti stvarne vrijednosti svakih 5 sekundi.

Lagano udahnite senzor i pričekajte da se vrijednost prikaže na zaslonu.

Čestitamo - uspjeli ste i sami napravili senzor CO2 !!

Sada odspojite USB kabel s računala, uključite ga u punjač i idite u sobu, školu ili vrtić u kojem želite koristiti svoj senzor.

Nakon uključivanja punjača u zidnu utičnicu bit će potrebno 30 sekundi da senzor bude spreman. Senzor će vas tada obavijestiti kada otvoriti prozore. To ćete htjeti učiniti pri vrijednostima iznad 650 (vrijednosti se mjere u ppm)