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CO2 messen mit Node MCU (falls man keinen Octopus zur Hand hat)

10. Oktober 2020

Nicht immer hat eine Octopus Platine zur Hand. Deshalb haben mich einige gefragt, wie man eine CO2 Ampel bzw. eine Meßgerät mit einer anderen Platine bauen kann. Im Chaos Computer Club hier in Freiburg wurde schließlich so eine Ampel gebaut. Wir haben hier – auch aus Kostengründen, diese Teile dürften etwa bei 55 EUR liegen – etwa auf eine NeoPixel LED verzichtet. Später wird es hier Tipps geben, wie man dieses Meßgerät mit anderen Ausgabegeräten verbinden kann. Wer aber dazu noch Tipps sucht, dem seien die anderen Artikel zum Thema Ocotopus auf dem Blog angeraten. Dieser Post ist in Teilen identisch mit der Anleitung CO2 Messen mit dem Octopus.

Teile

  • Node MCU (Platine die steuert) (bei Amazon, bei Mouser)
  • SCD30 (CO2 Sensor) (Digikey ab 53 EUR inklusive Mwst, RS Online ab 72 EUR mit MwSt, bei Mouser derzeit ausverkauft)
  • Grove LCD Display (bei Mouser)
  • I2C Hub (für die Bequemlichkeit, bei Mouser)
  • Kabel (es reicht eine Packung, bei Mouser)
  • USB Kabel (zur Stromversorgung und zum flashen)
  • Stromversorgung, entweder Powerbank oder Handyladegerät

Programmcode

Hier gibt es zunächst eine Anleitung, eigenen Code mithilfe der Ardublock Software zu schreiben bzw. zusammen zu klicken, wer das nicht will und einfach mit der Arduino IDE Code reinkopieren, der findet unten ein Beispiel mit einer Anleitung.

ein ganz einfacher Code im Ardublockly, der aber alles zeigt was wir zum Meßen brauchen.

Am einfachsten verwendet man ein Windows PC und installiert es sich nach Anleitung (mit Downloadlinks) auf der Website vom Umweltcampus Birkenfeld. Auf der Übersichtsseite zum Projekt Octopus finden sich auf die Anleitungen für Pi und MacOs. Ich habe für MacOs auch eine Anleitung auf diesem Blog.

Für Windows ist es relativ einfach, download des aktuellen Zip-File der Werkstatt-Plattform und dann den Chipsatz Treiber installieren. Wie es geht haben sie in einem PDF erklärt. Wichtig ist unter Werkzeuge den richtigen „Com“ Port auszuwählen.

Für MacOS ist es ein wenig komplizierter, aber mit der Anleitung auch gut zu machen. Auch hier den Chipsatz Treiber installieren, die Arduino IDE von Arduino herunterladen, dann installieren. Dann in den Ordner Programme gehen, dort rechtsklick und „Paketinhalt zeigen“ auswählen. Wir sehen dann was sich hinter dem Icon verbrigt, nämlich die Struktur des Arduino Programms. Jetzt das Archiv „IoTW.zip“ herunterladen, dann entpacken und öffnen. Da gibt es ein Unterordner namens „Portable“, diesen nehmen und in die auf dem Mac installiere Arduino IDE und da in den Unterordner „Java“ ziehen.

Noch sind wir nicht ganz fertig, wir gehen noch unter „Werkzeuge“ auf „Boardverwalter“, da gibt es ganz viele Boards. Wir gehen auf „ESP Community“ Package und führen ggf. eine Update durch.

Bei „Werkzeuge“ wählen wir noch unter Port: „/dev/cu.SLAB…“ aus. Als Board stellen wir „Generic ESP8266 Module“ ein. Mehr müßen wir nicht einstellen.

Sollte etwas beim flashen der Software auf das Board nicht klappen, vielleicht mal ein anderes USB Kabel verwenden.

Verkabelung

Gelb an D1, Weiß an D2, Schwarz an GND und Rot and 3V.

Wir verkabeln an den Node MCU wie folgt und löten dann ggf.:

Node MCU BeinchenI2C / Grove Kabel
3,3 Vrot
GNDschwarz
D1gelb / SCL
D2weiß / SDA

Hier können wir die Kabel auch schon an den Node MCU anlöten. Danach stecken wir auf dem I2C Hub sowohl das Kabel an das Grove LCD Display als auch an den SCD 30 CO2 Sensor.

Auch hier werden wir löten müßen.
SensorKabel
VINrot
GND (schlecht zu lesen)schwarz
SCLgelb
RXSDAweiß
Verkabelungsschema

Die Umweltwerkstatt Birkenfeld hat die Überlegungen, Hintergründe und ein wenig eine Anleitung auch auf ihrer Website zusamemngefasst.

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Wir basteln CO2 Ampeln / Messgeräte: neue Termine!

29. September 2020
Co2 Ampeln basteln mit der Octopus Platine und der grafischen Oberfläche Ardublocks

Aufgrund der großen Nachfrage nach CO2 Ampeln bzw. Messgeräten gibt es weitere Termine. Wir werden jeweils in die graphische Umgebung „Ardublocks“ einführen, wie auch die Programmierung der Ampel. Ziel ist es nicht stupide ein Gerät zu bauen, sondern auch zu verstehen, was man tut.

Die Messgeräte werden auf Basis der Octopus Platine von Guido Burger gebaut, dazu noch ein CO2 Sensor, ein paar Kabel und ein Display. Für die Programmierung werden wir die grafische Oberfläche Ardublocks verwenden. Es ist nicht notwendig Programmieren zu können, wir werden vor Ort in die Oberfläche einführen, somit kann jede*r ein Gerät passend für die eigenen Bedürfnisse bauen.

Bitte bestellen sie die Teile nicht selbst, wir werden eine Sammelbestellung durchführen, dadurch erhalten wir bessere Preise. Jede Veranstaltung ist auf 10 Personen begrenzt.

Am besten verwenden sie ein Windows Laptop zum Programmieren, die Installation ist auch auf MacOS oder Linux möglich aber schwierig.

Aktuell (24.10.2020) gibt es die Möglichkeit für Schulen und Einrichtungen der offenen Kinder- und Jugendarbeit verbilligte Bastelkits zu bekommen (für vorrausichtlich 55 EUR). Es sind 20 Sensoren gesponsort worden durch „Techies vs. Corona“, Verteilung läuft im Windhundverfahren.

Termine

  • 13.11. 17:00 online (Link nach Anmeldung)
  • 27.11. 15:00 – 17:00 Artik / Freizeichen (Präsenstermin)
  • 20.11. 19:00 Grünhof, Belfortstraße (wenn möglich)

Anmeldung über Google Forms, wir werden auch die Kontaktdaten erfassen, die Bestellung ist verbindlich.
Kosten: 105 EUR pro Ampel (55 EUR für Bildungs- und Jugendeinrichtungen) bzw. Bastelkit bestehend aus Octopus Platine, 16×2 LCD Display, Grove Zubehör Teile, SCD 30 CO2 Sensor

Hygieneregeln: Maske beim betreten der Räume und während der Veranstaltung, ggf. warme Kleidung und Mütze mitführen, wir werden die Fenster öffnen. Wenn möglich Abstand einhalten. Hände waschen.

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Octopus und Mac Os

16. September 2020

Die Octopus Platine und MacOS ist keine Liebesgeschichte, das hat auch damit zu tun, dass die Entwickler scheinbar alle Windows Systeme nutzen. Daher ist der Weg wie man sich die Software auf dem Mac hinbekommt, nicht ganz so einfach. Zudem hat uns Apple auch noch einige Hürden in den Weg gelegt.

Die Anleitung im Dokument MacOS Quickstart sollten peinlich genau beachtet werden und auch schön nacheinander abgearbeitet!

so soll es aussehen, dann freut sich der Bastler

Es klappt nicht, woran kann es liegen?

  • am USB Kabel: erstaunlich viele USB Kabel übertragen nur Strom und keine Daten. Dann erkennt der Mac (und auch der PC nicht) das was angeschlossen ist. Lösung: einfach mit mehreren Kabeln probieren.
  • MacOS Sicherheitseinstellungen. Der Treiber modifiziert die Sicherheitseinstellungen bzw. will das wir erlauben, dass er unter „Systemeinstellungen“, dann im Menü „Sicherheit“ Änderungen vornehmen kann. (Bei mir ging es nicht und ich glaube daran hat es gelegen) Trotz meckern von MacOs, sollte es gehen.
  • Während der Installation den Ocotopus nicht eingesteckt lassen.
  • Den Mac neu starten.
  • ggf. etwas warten, es scheint so als ob es manchmal ein bischen braucht, bis der Mac die Platine auch sieht.

Vielleicht muß ich diesen Artikel noch erweitern, ich konnte die nicht Funktion hier nur bedingt reproduzieren.

CO2 Ampeln basteln 


13. September 2020

so sieht das CO2 Meßgerät aus

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung empfiehlt in Schulen CO2-Ampeln bzw. -Messgeräte:
„Tipp: CO2-Ampeln oder Messgeräte zur Bestimmung der CO2-Konzentration in der Luft in Klassenräumen einsetzen; die max. CO2- Konzentration darf 1.000 ppm nicht über- schreiten; in der Zeit der Epidemie ist ein Zielwert von 700 ppm anzustreben.“

Auch das Bundesumweltamt empfiehlt dies und weißt darauf hin:
„Das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 in Innenräumen lässt sich durch geeignete Lüftungsmaßnahmen reduzieren (…) In Räumen mit hoher Personenbelegung, wie z. B. Schulen, können sogenannte CO2-Ampeln als grober Anhaltspunkt für gute oder schlechte Lüftung dienen. Kohlendioxid (CO2) gilt seit langem als guter Indikator für den Luftwechsel, eine CO2-Konzentration von höchstens 1000 ppm (0,1 Vol-%) zeigt unter normalen Bedingungen einen hygienisch ausreichenden Luftwechsel an. CO2-Ampeln können somit einen raschen und einfachen Hinweis liefern, ob und wann Lüftung notwendig ist. (…) Umgekehrt weisen aber CO2- Konzentrationen deutlich oder dauerhaft größer als 1000 ppm in Schulen, aber auch in Büros und Privathaushalten, auf ein unzureichendes Lüftungsmanagement mit potenziell erhöhtem Infektionsrisiko hin.“

Vor diesem Hintergrund bietet Sebastian Müller am 24.9.2020 von 17:00 – 19:00 im Innenhof des Chaos Computer Club einen Workshop zum Basteln von CO2 Ampeln an.

Der Sensor

„Wir verwenden einen CO2 Sensor des Schweizer Herstellers Sensirion und die Ocotopus Platine von Guido Burger. Diese Platine kann mit einer grafischen Oberfläche programmiert werden, so dass auch Menschen ohne Kenntnisse von Programmiersprachen ein eigenes Program, zugeschnitten auf ihre Bedürfnisse entwickeln können“, erklärt Sebastian Müller.

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24.9.2020 17:00 Chaos Computer Club Freiburg – Wir basteln CO2 Ampeln / Meßgeräte

6. September 2020

Nachdem es der Chaos Computer Club schon auf Twitter angekündigt hat:

Wir basteln CO2 Ampeln / Meßgeräte
Do 24.9.2020 17:00
Chaos Computer Club Freiburg

Adlerstraße 12a

Die Meßgeräte werden auf Basis der Octopus Platine von Guido Burger gebaut, dazu noch ein CO2 Sensor, ein paar Kabel und ein Display. Für die Programmierung werden wir die grafische Oberfläche Ardublocks verwenden. Es ist nicht notwendig Programmieren zu können, wir werden vor Ort in die Oberfläche einführen, somit kann jede*r ein Gerät passend für die eigenen Bedürfnisse bauen.

Ardublocks, die grafische Benutzeroberfläche fürs Programmieren.

Es ist notwendig 4 Lötpunkte zu setzen, dies werden wir vor Ort gemeinsam tun und auch in die Verwendung des Lötkolbens kurz einführen, wenn das gewünscht ist.

Vorschau(öffnet in neuem Tab)

Das fertige Meßgerät

Das Basteln findet im Innenhof unter freiem Himmel statt, es ist eine Anmeldung mit Name, Vorname sowie E-Mail Adresse notwendig. Wir werden auf ausreichende Abstände, sowie Desinfektionsmittel bereitstellen. Bitte Tragen sie während der Veranstaltung einen Mund-Nasen-Schutz bzw. Maske. Bitte kein Gesichtsvisir.

Wir haben Material für 10 Personen. Bitte bestellen sie die Teile nicht selbst, wir werden eine Sammelbestellung durchführen, dadurch erhalten wir bessere Preise. Die Veranstaltung ist auf 10 Personen begrenzt.

Bei schlechtem Wetter weichen wir mit weniger Personen auf einen Innenraum aus.

Anmeldeschluß 16.9.2020 20:00. !Anmeldung noch möglich!
Kosten ca 100 EUR. Bei günstigerer Bestellung gibt es ggf. Geld zurück.

Zur Anmeldung (google forms)

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