Zaslon senzorja CO2 Plug & Play z NodeMCU/ESP8266 za šole, vrtce ali vaš dom: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Pokazal vam bom, kako hitro zgraditi plug & play senzor CO2, kjer bodo vsi elementi projekta povezani z žicami DuPont.

Le 5 točk bo treba spajkati, ker pred tem projektom sploh nisem spajkal.

Senzor bo imel zaslon, kjer bodo izmerjene vrednosti prikazane vsakih 5 sekund v dovolj veliki pisavi Helvetica.

Ohišje bo izdelano z laserskim rezalnikom iz 4 mm preproste vezane plošče. Vsi elementi bodo zlepljeni skupaj. Alternativa je lahko vnaprej pripravljen zabojnik. Zaslon in senzor bosta pritrjena z lepilnim trakom.

Koda tega projekta je sestavljena iz 2-3 vzorčnih kod, ki sem jih imel. Ni prefinjen ali lep, a ker o kodiranju od 2 tednov nisem vedel nič, se mi zdi precej trden.

Popolna stvar pri tej nastavitvi je, da se koda, ko je naložena na NodeMCU/ESP8266, samodejno zažene, ko je napajanje priključeno na napajanje, in deluje, dokler ima plošča napajanje.

Če nimate vtičnice, lahko NodeMCU/ESP8266 deluje dolgo časa na bateriji.

Tipalo že sedi v osnovni učilnici in že nekaj dni deluje brezhibno. Zagotavlja osnovo, kdaj je treba odpreti okna, da vstopi svež zrak.

Zaloge

Potrebovali boste naslednje zaloge:

- Dober spajkalnik z nastavljivo temperaturo in zelo majhno konico

- spajkanje (brez svinca)

- Čistilna žica za spajkalnik

- Račji trak

- Spajkalna postaja iz tretje roke z lupo

- Kabel mikro USB (iz pametnega telefona)

- Polnilnik za pametne telefone (5V, 1A)

- Dupont mostične žice 20 cm - 2, 54 mm ženski do moški 6, 99 evrov

- Dupont žice za skakače 20 cm - 2, 54 mm ženske do ženske - 4, 99 evrov

- SGP30 TVOC /eCO2 senzor - 25 evrov

- 0, 96 -palčni zaslon OLED I2C (SSD1306) 128 x 64 slikovnih pik - 6, 29 evrov (3 paket 12, 49 evrov)

- plošča NodeMCU LUA Amica V2 ESP8266 - 5, 99 evrov (3 paket 13, 79 evrov)

- Vhodno -izhodna plošča NodeMCU - 4, 50 evrov

- 4 mm vezan list - 2 majhni vezici na zadrgo (ni prikazano na moji sliki)

1. korak: Spajkanje senzorja SGP30

Priključne zatiče senzorja je treba spajkati. Vaš spajkalnik nastavite na potrebno temperaturo za svojo spajkalno žico in spajkajte zatiče na ploščo.

Za to obstaja dobra vadnica na spletnem mestu Adafruit-https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellen…

To mi je zelo pomagalo.

Po spajkanju pustite, da se senzor ohladi in pripravite svoje mostične žice, NodeMCU in odklopno ploščo za naslednji korak.

Na voljo so senzorske plošče SGP30, ki imajo že vnaprej spajkane povezave - vse uporabljajo iste senzorje CO2 in bi jih bilo morda bolj priročno uporabljati, saj so res plug & play (brez spajkanja)

Korak: Povežite NodeMCU z odbojno ploščo

Vzemite NodeMCU in ploščo za prekinitev ter modro žico iz žice DuPont za samca.

Ženski vtič priključite na nožico NodeMCU D1, moški konec pa na odmično ploščo D1.

Sedaj vzemite oranžno žensko žico DuPont v moški in priključite ženski vtič na nožico NodeMCU D2, moški konec pa v ploščo D2.

Te žice zagotavljajo, da je podatkovna povezava I2C vzpostavljena.

D1 predstavlja SCL

D2 predstavlja SDA

na napravah I2C.

Za napajanje od NodeMCU do plošče Breakout vzemite

- rdeča žica ženski na moški, priključite moški na 3V3 pin in ženski na 3V na plošči Breakout

- ženska črna žica z moškim, priključite samca na pin GND, ženska pa na GND na plošči Breakout

Kot zadnji korak priključite kabel microUSB na NodeMCU, drugi konec priključite v polnilnik za pametni telefon (5V, 1A) in polnite v 220 -voltno vtičnico.

Če ste vse pravilno povezali, zasveti modra dioda na plošči Breakout

3. korak: Priključite zaslon OLED na ploščo Breakout Board

Odklopite kabel microUSB s plošče NodeMCU

Vzemi

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

- 4 žice za ženske (rdeča, črna, oranžna in modra)

Priključite ploščo za prekinitev prikaza

- modra do D1 in SCL

- oranžna do D2 in SDA

- rdeča na 3V in VCC

- črna do GND in GND

4. korak: Senzor CO2 SGP30 priključite na ploščo za izklop

Vzemite mostičke žice za ženske in priključite odklopno ploščo na senzor SGP30

- rumena žica od D1 do SCL

- zelena žica od D2 do SDA

- črna žica od GND do GND

- rdeča žica od 3 V do VIN

5. korak: Zgradite ohišje in namestite zaslon in senzor

Če želite ustvariti lastno ohišje, pojdite na makercase.com, izberite želeno polje in vnesite svoje mere in debelino vezanega lesa. Prenesite datoteko.dxf za lasersko rezanje

Moje dimenzije so 120 x 80 x 80 mm (notranja mera) za 4 mm vezane plošče - zagotovil sem osnovno datoteko za uporabo v programski opremi za lasersko rezanje in dodal luknje za

- Senzor

- Zaslon

- priključek za napajanje microUSB za NodeMCU

- zračne luknje na vrhu ohišja

Laserski rez 4 mm vezanega lesa in lepite skupaj z lepilom za les

Izvrtajte 2 luknji s 3 mm svedrom za les, da pritrdite ploščo NodeMCU z zadrgami na stransko steno, da preprečite drsenje pri vstavljanju napajalnega kabla microUSB

Z račnim trakom pritrdite zaslon in senzor na sprednjo ploščo - to je len način;)

Preostale stene zlepite skupaj in z gumijastimi trakovi držite vse skupaj, dokler se lepilo ne posuši. Ne lepite zgornjega dela okvirja, ker želite dostopati do nastavitev in spreminjati/dodajati komponente

če nimate laserskega rezalnika, kupite poceni prozorno plastično škatlo/posodo, izvrtajte luknje za senzor, zadrge za ploščo NodeMCU in napajalni kabel microUSB

6. korak: Nastavite ploščo

Če ste novi v programiranju NodeMCU in še niste namestili Arduino IDE, pojdite na https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… in sledite navodilom za Windows

Zaženite Arduino IDE in nastavite svojo ploščo v aplikaciji. V mojem primeru gre za NodeMCU LUA Amica V2 s čipom CP2102-C, ki zagotavlja nemoteno komunikacijo USB z mojo Windows 10 Surface.

Najprej morate namestiti jedro ESP8266. Če ga želite namestiti, odprite Arduino IDE in pojdite na:

Datoteka> Nastavitve in poiščite polje »Dodatni URL -ji upravitelja plošč«. Nato kopirajte naslednji url: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… To povezavo prilepite v polje "Dodatni URL -ji upravitelja plošč". Kliknite gumb V redu. Nato zaprite Arduino IDE.

NodeMCU povežite z računalnikom prek vrat USB. LED na plošči Breakout naj zasveti in ostane prižgan. Na mojih slikah je modra.

Znova odprite Arduino IDE in pojdite na: Orodja> Plošča> Upravitelj plošč Odpre se novo okno, v iskalno polje vnesite »esp8266« in namestite ploščo z imenom »esp8266« iz »skupnosti ESP8266« Zdaj ste namestili jedro ESP8266. Če želite izbrati ploščo NodeMCU LUA Amica V2, pojdite na: Orodja> Plošča> NodeMCU 1.0 (modul ESP - 12E) Če želite kodo skice naložiti na kartico NodeMCU, najprej izberite vrata, na katera ste priključili kartico.

Pojdite na: Orodja> Vrata> {ime vrat} - potencialno COM3

Naložite pogon za zaslon OLED. V tem primeru uporabljam knjižnico u8g2. Če želite prenesti knjižnico, pojdite na Orodja> Upravljanje knjižnic. V novem oknu, ki se odpre, v iskalno polje vnesite »u8g2« in namestite knjižnico »U8g2« iz »oliver«.

Namestitev je zelo enostavna. Samo kliknite gumb »Namesti«, ki se prikaže, ko premaknete miško nad rezultat iskanja.

Zdaj ponovite iste korake za nalaganje in namestitev knjižnice senzorjev CO2 SGP30. Knjižnica se imenuje Adafruit_SGP30

7. korak: Pripravite se na preskusno vožnjo in uporabite senzor CO2

Odprite priloženo kodo v Arduino IDE. Ko je koda naložena, bo prikazana v ločenem oknu.

Pritisnite kljukico, da sestavite kodo in jo naložite na ploščo.

Če ste vse pravilno povezali, se na zaslonu prikaže "CO2" in vrednost "400". Tipalo se inicializira in po 30 sekundah je senzor pripravljen za merjenje dejanskih vrednosti vsakih 5 sekund.

Nežno vdihnite senzor in počakajte, da se vrednost prikaže na zaslonu.

Čestitamo - uspelo vam je in sami sestavite senzor CO2 !!

Zdaj odklopite kabel USB iz računalnika, ga priključite v polnilnik in pojdite v sobo, šolo ali vrtec, kjer želite uporabiti senzor.

Po priključitvi polnilnika v stensko vtičnico bo trajalo 30 sekund, da bo senzor pripravljen. Senzor vas bo nato obvestil, kdaj morate odpreti okna. To boste želeli narediti pri vrednostih nad 650 (vrednosti se merijo v ppm)