Plug & Play CO2 -anturin näyttö solmulla MCU/ESP8266 kouluille, lastentarhoille tai kotiisi: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Aion näyttää sinulle kuinka rakentaa nopeasti plug & play CO2 -anturi, jossa kaikki projektin elementit kytketään DuPont -johtoihin.

On vain 5 pistettä, jotka on juotettava, koska en juottanut ennen tätä projektia ollenkaan.

Anturissa on näyttö, jossa mitatut arvot näytetään 5 sekunnin välein riittävän suurella Helvetica -fontilla.

Kotelo valmistetaan laserleikkurilla, joka on valmistettu 4 mm: n yksinkertaisesta vanerista. Kaikki elementit liimataan yhteen. Esivalmistettu säiliö voi olla vaihtoehto. Näyttö ja anturi pidetään paikallaan teipillä.

Tämän projektin koodi on koottu 2-3 mallikoodista, jotka minulla oli. Se ei ole hienostunut tai kaunis, mutta koska en tiennyt mitään koodauksesta 2 viikkoa sitten, mielestäni se on melko vankka.

Täydellinen asia tässä kokoonpanossa on, että kun koodi on ladattu NodeMCU/ESP8266: een, se käynnistyy automaattisesti, kun virta on kytketty virtalähteeseen, ja toimii niin kauan kuin levyllä on virtaa.

Jos sinulla ei ole pistorasiaa, NodeMCU/ESP8266 voi toimia akulla pitkään.

Anturi istuu jo peruskoulussa ja on toiminut moitteettomasti pari päivää toistaiseksi. Se muodostaa perustan sille, milloin ikkunat on avattava, jotta raitista ilmaa pääsee sisään.

Tarvikkeet

Tarvitset seuraavat tarvikkeet:

- Hyvä juotosrauta, jossa on säädettävä lämpötila ja erittäin pieni kärki

- juote (lyijytön)

- Juotosraudan puhdistuslanka

- Ankkanauha

- Kolmannen käden juotosasema suurennuslasilla

- Micro USB -kaapeli (älypuhelimesta)

- Älypuhelimen laturi (5V, 1A)

- Dupont -hyppyjohdot 20 cm - 2, 54 mm naaras -uros 6, 99 euroa

- Dupont -hyppyjohdot 20 cm - 2, 54 mm naaras -naaras - 4, 99 euroa

- SGP30 TVOC /eCO2 -anturi - 25 euroa

- 0, 96 tuuman OLED -näyttö I2C -näyttö (SSD1306) 128x64 pikseliä - 6, 29 euroa (3 kpl 12, 49 euroa)

- NodeMCU LUA Amica Module V2 ESP8266 -kortti - 5, 99 euroa (3 kpl 13, 79 euroa)

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

- 4 mm vanerilevy - 2 pientä vetoketjua (ei näy kuvassa)

Vaihe 1: SGP30 -anturin juottaminen

Anturin liitännät on juotettava. Aseta juotosraudasi tarvittavaan lämpötilaan juotoslangallesi ja juota tapit levylle.

Tästä on hyvä opetusohjelma Adafruit-verkkosivustolla-https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellen…

Tämä on auttanut minua paljon.

Anna anturin jäähtyä juottamisen jälkeen ja valmista hyppyjohtimet, NodeMCU ja Breakout -kortti seuraavaa vaihetta varten.

Saatavilla on SGP30 -anturikortteja, joiden liitännät on jo esijännitetty - ne kaikki käyttävät samoja CO2 -antureita ja saattavat olla kätevämpiä käyttää, koska ne ovat todella plug & play (ilman juottamista)

Vaihe 2: Liitä NodeMCU Breakout Boardiin

Ota NodeMCU ja Breakout -kortti sekä sininen DuPont -lanka -naaras uros.

Liitä naaraspistoke NodeMCU D1 -tappiin ja urospää Breakout -korttiin D1.

Ota nyt oranssi DuPont -lanka -naaras urosliitäntään ja kytke naaraspistoke NodeMCU D2 -tappiin ja urospää Breakout -korttiin D2.

Nämä johdot varmistavat, että I2C -datayhteys on muodostettu.

D1 edustaa SCL: ää

D2 edustaa SDA: ta

I2C -laitteissa.

Voit saada virtaa NodeMCU: sta Breakout -kortille

- punainen johto naaras uros, liitä uros 3V3 nastaan ja naaras 3V jännitteeseen Breakout -kortilla

- musta lanka naaras uros, liitä uros GND -nastaan ja naaras GND: hen Breakout -kortilla

Viimeisenä vaiheena liitä microUSB -kaapeli NodeMCU -laitteeseen, kytke toinen pää älypuhelimen laturiin (5V, 1A) ja lataa lataus 220 voltin pistorasiaan.

Jos olet liittänyt kaiken oikein, Breakout -kortin sininen merkkivalo syttyy

Vaihe 3: Liitä OLED -näyttö Breakout Boardiin

Irrota microUSB -kaapeli NodeMCU -kortista

Ota

- 0, 96 tuuman OLED -näyttö I2C -näyttö (SSD1306)

- 4 naaras -naarasjohtoa (punainen, musta, oranssi ja sininen)

Liitä Breakout -kortti näyttöön

- sininen - D1 ja SCL

- oranssi - D2 ja SDA

- punainen 3V ja VCC

- musta GND: lle ja GND: lle

Vaihe 4: Liitä SGP30 CO2 -anturi Breakout Boardiin

Ota naaraspuoliset naarasliittimet ja kytke katkaisukortti SGP30 -anturiin

- keltainen lanka D1: stä SCL: ään

- vihreä johto D2: sta SDA: han

- musta lanka GND: stä GND: hen

- punainen johto 3V - VIN

Vaihe 5: Rakenna kotelo ja asenna näyttö ja anturi

Jos haluat luoda oman kotelon, siirry osoitteeseen makercase.com, valitse haluamasi laatikko ja syötä mitat ja vanerin paksuus. Lataa.dxf -tiedosto laserleikkausta varten

Mitani ovat 120 x 80 x 80 mm (sisämitta) 4 mm: n vanerille - olen toimittanut perustiedoston käytettäväksi laserleikkausohjelmistossasi ja lisännyt reikiä

- Sensori

- Näyttö

- microUSB -virtaliitäntä NodeMCU: lle

- tuuletusaukot kotelon yläosassa

Laserleikattu 4 mm vaneri ja liimaa yhdessä puuliiman kanssa

Poraa 2 reikää 3 mm: n puuporalla NodeMCU -levyn kiinnittämiseksi vetoketjuilla sivuseinään estääksesi liukumisen, kun asennat microUSB -virtajohdon

Kiinnitä näyttö ja anturi etupaneeliin teipillä - tämä on laiska tapa;)

Liimaa loput seinät yhteen ja käytä kuminauhoja pitämään kaikki yhdessä, kunnes liima on kuiva. Älä liimaa yläosaa laatikkoon, koska haluat päästä käsiksi asetuksiisi ja vaihtaa/lisätä komponentteja

jos sinulla ei ole laserleikkuria, osta halpa kirkas muovilaatikko/-säiliö, poraa reiät anturille, NodeMCU -levyn vetoketjut ja microUSB -virtajohto

Vaihe 6: Aseta levy

Jos olet uusi NodeMCU -ohjelmoinnissa etkä ole vielä asentanut Arduino IDE: tä, siirry osoitteeseen https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… ja noudata Windowsin ohjeita

Käynnistä Arduino IDE ja aseta taulusi sovellukseen. Minun tapauksessani se on NodeMCU LUA Amica V2, jossa on CP2102-siru, joka takaa sujuvan USB-yhteyden Windows 10 Surfaceen.

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on asentaa ESP8266 -ydin. Asenna se avaamalla Arduino IDE ja menemällä osoitteeseen:

Tiedosto> Asetukset ja etsi kenttä "Lisätaulujen hallinnan URL -osoitteet". Kopioi sitten seuraava URL -osoite: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… Liitä tämä linkki "Lisätaulujen hallinnan URL -osoitteet" -kenttään. Napsauta OK -painiketta. Sulje sitten Arduino IDE.

Liitä NodeMCU tietokoneeseen USB -portin kautta. Breakout -levyn merkkivalon pitäisi syttyä ja pysyä päällä. Se on sininen kuvissani.

Avaa Arduino IDE uudelleen ja valitse: Työkalut> Hallitus> Taulujen hallinta Uusi ikkuna avautuu, kirjoita hakukenttään "esp8266" ja asenna "ESP8266 Community" -levy nimeltä "esp8266". Olet nyt asentanut ESP8266 -ytimen. Voit valita NodeMCU LUA Amica V2 -kortin siirtymällä kohtaan: Työkalut> Levy> NodeMCU 1.0 (ESP - 12E -moduuli) Jos haluat ladata luonnoskoodin NodeMCU -kortille, valitse ensin portti, johon olet liittänyt kortin.

Valitse: Työkalut> Portti> {portin nimi} - mahdollisesti COM3

Lataa asema OLED -näyttöön. Tässä tapauksessa käytän kirjastoa u8g2. Lataa kirjasto valitsemalla Työkalut> Kirjastojen hallinta. Kirjoita avautuvassa uudessa ikkunassa hakukenttään "u8g2" ja asenna "U8g2" -kirjasto "oliverista".

Asennus on erittäin helppoa. Napsauta vain "Asenna" -painiketta, joka tulee näkyviin, kun siirrät hiiren hakutuloksen päälle.

Toista nyt samat vaiheet ladataksesi ja asentaaksesi SGP30 CO2 -anturikirjaston. Kirjaston nimi on Adafruit_SGP30

Vaihe 7: Valmistaudu koeajoon ja käytä CO2 -anturia

Avaa annettu koodi Arduino IDE: ssä. Kun koodi on ladattu, se näkyy erillisessä ikkunassa.

Painamalla valintamerkkiä voit koota koodin ja ladata sen taulullesi.

Jos olet liittänyt kaikki oikein, näytössä näkyy "CO2" ja arvo "400". Anturi alustaa itsensä ja 30 sekunnin kuluttua anturi on valmis mittaamaan todelliset arvot 5 sekunnin välein.

Hengitä varovasti anturia ja odota, kunnes arvo näkyy näytössä.

Onnittelut - onnistuit ja rakensit itse CO2 -anturin !!

Irrota USB -kaapeli tietokoneesta, kytke se laturiin ja mene huoneeseen, kouluun tai päiväkotiin, jossa haluat käyttää anturia.

Kun laturi on kytketty pistorasiaan, anturin valmius kestää 30 sekuntia. Sen jälkeen anturi ilmoittaa, milloin ikkunat avataan. Haluat tehdä tämän yli 650 arvolla (arvot mitataan ppm)