Сенсоры углекислого газа (CO₂)

Придавил, таки, жабу и вот, почта доставила сенсор CO₂:

Припаять ноги — 5 минут. Ещё 5 минут — воткнуть в Arduino через софтовый последовательный порт. Раза в три времени больше потратил, пока всё своё радиобарахло по углам нашёл, а то с осени, вроде, ничем таким не занимался

Скетч очень простой:

1. #include <SoftwareSerial.h>;
2.  
3. SoftwareSerial mySerial(8,9); // RX,TX
4. byte cmd[9] = {0xFF,0x01,0x86,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x79};
5. unsigned char response[9];
6.  
7. void setup() {
8.   Serial.begin(9600);
9.   mySerial.begin(9600);
10. }
11.  
12. void loop()
13. {
14.   mySerial.write(cmd, 9);
15.   memset(response, 0, 9);
16.   mySerial.readBytes(response, 9);
17.   int i;
18.   byte crc = 0;
19.   for (i = 1; i < 8; i++) crc+=response[i];
20.   crc = 255 - crc;
21.   crc++;
22.  
23.   if ( !(response[0] == 0xFF && response[1] == 0x86 && response[8] == crc) ) {
24.     Serial.println("CRC error: " + String(crc) + " / "+ String(response[8]));
25.   } else {
26.     unsigned int responseHigh = (unsigned int) response[2];
27.     unsigned int responseLow = (unsigned int) response[3];
28.     unsigned int ppm = (256*responseHigh) + responseLow;
29.     Serial.println(ppm);
30.   }
31.   delay(10000);
32. }

Всё это дело слегка обдувается кулером (12В, работающий от 5В).



Первые цифры после прогрева пошли порядка 860..870 ppm! Немедленное проветривание! (при 600 начинаются первые проблемы с работоспособностью и усталостью, при 800 — уже совсем тяжёлая атмосфера). Открыл окно, пошёл в магазин. Вернулся — было 399/400 ppm. Это уровень чистого, даже не городского воздуха То ли за окном воздух, действительно, чист, то ли показания немного занижаются. Пока сидел, показания подросли где-то до 440..460 ppm. Надышал. Ветер захлопнул окно и началось: 500..560..590... Сейчас, правда, почему-то до 530-540 упало

В общем, надо цеплять это дело к нормальной ноде, собирать значения, сигнализировать о превышении. И надо купить второй датчик для второй комнаты Выберу другую модель, чтобы показания можно было сравнивать...

Блин, у него дурацкая схемотехника Питание от 3.6В до 5.5В, но при этом логические уровни — 3.3В. Я подключал по обезьяньи, последовательный порт на Ардуино — и оно работает. Но, по хорошему, надо ставить конвертер уровней при питании от 5В и работе с 5В схемами. А вот 3.3В от той же ESP8266 уже может не хватить. Хотя тоже кто-то подключает и оно работает...

Balancer> В общем, надо цеплять это дело к нормальной ноде

Очень долго руки не доходили. ESP8266 имеет только один UART. И в NodeMCU управляется им. Т.е. MH-Z19 по последовательному порту одновременно с компом не подключишь. Долго эту проблему не брался решить, хотя даже макетку ещё в начале лета или конце весны спаял

А на днях попался тут «IDE в браузере» — по сути просто ide.lua, позволяющий редактировать файлы по воздуху через браузер. Ну и сегодня собрался, подключил, собрал, настроил...

Теперь сенсор гонит показания концентрации углекислоты в MQTT и его забирают все домашние желающие

Первый аттач — так оно выглядит сейчас в железе. С другой стороны ещё есть гребёнка под дисплейчик, но пока не подключал.

Второй — показания MQTT в Андроиде

Третий — график в Home Assistant. В 22:00 хорошо видно изменение концентрации, когда я окно открыл для проветривания

Надо ещё сглаживание добавить и можно попробовать настроить включение вентилятора по Sonoff

На ночь, чтобы не жужжал, отключил кулер возле датчика. А то он крошечный и потому высокооборотный. Через некоторое время ночью показания твёрдо «залипли» на 398..399..400 ppm. Включил кулер — сразу скакнули до 560..570. В общем, циркуляцию воздуха сенсору надо организовывать. Или на сквозняк где-то, или кулером, вот. Надо будет кулер попробовать от 3.3В запитать. Если не заведётся (номинал — 5В) или всё равно шуметь будет, то поставлю большой и тихий

Интересный глюк. Вчера отрубал питание ноды-измерителя CO₂. Сегодня смотрю — а обновления данных нет. Ну, думаю, глюк, зависло... Перезагружаю, ресеты шлю — пофиг. Нода запускается, а данных по концентрации с неё нет. Остальное — OK, данные — NOK.

Полез дебажить. Благо, с ide.lua это относительно просто

Обнаружил, что вместо цепочки

0000: FF 86 cc cc xx xx xx xx
0008: ss

где cccc = концентрация, xxxxxxxx - какая-то фигня и ss = контрольная сумма, стало приходить:

0000: 86 cc cc xx xx xx xx ss
0008: FF

Т.е. старший байт приходит в конце. Так и не понял, почему так, просто поправил код, чтобы понимал оба варианта :-/

Вчера, наконец, повесил второй MH-Z19 в другой комнате. Прицепил его и ещё пару сенсоров к старенькому Arduino Nano на 168-м чипе и скармливаю данные в Orange Pi по USB.

Сразу после включения два разных MH-Z19 показывают 100ppm разницы, через день работы — практически одинаково.

Концентрация CO2 в соседних комнатах при открытой двери весьма близка, хотя обычно и отличается, так что ставить несколько датчиков в разных частях комнаты в расчёте на неравномерность концентрации смысла нет, диффузия и конвекция перемешивают воздух хорошо.

Вчера поставил пиццу в духовку, концентрация CO2 в ближней к кухне комнате сразу взлетела до 1940ppm, в дальней — до 1450ppm. Пришлось экстренно проветривать Надо добавить голосовое сообщение о необходимости проветривания от умного дома «откройте окно, мне душно!» Только нужно вводить ограничение, чтобы повторялось не чаще, скажем, раза в 5..10 минут. Понятно, что такое реализовать можно и в bash'е на файл-флагах в пару строчек кода, но задача на самом деле весьма частая. Надо сделать общее решение. Может, велосипедить смысла нет и есть уже что-то готовое для ограничения частоты числа вызовов? Впрочем, ещё удобно добавить и проверку, чтобы, предупреждения не было, если концентрация уже итак падает. Так что, наверное, придётся велосипедить. Вообще, чую, нужно делать Bash-Forth. В Форте такие вещи очень удобно реализуются

В копилку. Как на NodeMCU / Lua читать показания сенсора по serial.

-- https://github.com/asantoni/brewbot/blob/master/brewbot.lua

uart.setup(0, 9600, 8, uart.PARITY_NONE, uart.STOPBITS_1, 0)

uart.on("data", 9, function(data) 
    -- raw_data = data
    trace = data

    if string.byte(data, 1) == 0xFF and
       string.byte(data, 2) == 0x86 then
         local high_level_conc = string.byte(data, 3)
         local low_level_conc = string.byte(data, 4)
         co2 = high_level_conc * 256 + low_level_conc
         co2_norm = math.floor((co2_norm or co2) * 9/10 + co2/10 + 0.5)
    end

    if string.byte(data, 1) == 0x86 and
       string.byte(data, 9) == 0xFF then
         local high_level_conc = string.byte(data, 2)
         local low_level_conc = string.byte(data, 3)
         co2 = high_level_conc * 256 + low_level_conc
         co2_norm = math.floor((co2_norm or co2) * 9/10 + co2/10 + 0.5)
    end


--    foo = data
end, 0)
    
function sendData()
    uart.write(0, 0xFF, 0x01, 0x86,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x79)
end

-- Рекомендуют дёргать не чаще раза в 10 секунд.
tmr.alarm(2, 10000, 1, function()
    sendData()
    loadfile("print.lua")("CO2="..(co2 or "nil").."| ", 100)
end)

Это вариант, учитывающий описанный у меня выше в теме глюк, когда поменялся порядок байт

Результат складывается в глобальные переменные co2 и co2_norm. Вторая — усреднённое значение с предыдущими измерениями для фильтрации выбросов. В общем, оказалась практически бесполезной.