Tampilan Sensor CO2 Plug & Play Dengan NodeMCU/ESP8266 untuk Sekolah, TK atau Rumah Anda: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Saya akan menunjukkan cara cepat membangun sensor CO2 plug & play di mana semua elemen proyek akan terhubung dengan kabel DuPont.

Hanya akan ada 5 titik yang perlu disolder, karena saya tidak menyolder sebelum proyek ini sama sekali.

Sensor akan memiliki tampilan di mana nilai yang diukur akan ditampilkan setiap 5 detik dalam font Helvetica yang cukup besar.

Rumah akan dibuat dengan pemotong laser dari kayu lapis sederhana 4mm. Semua elemen akan direkatkan. Wadah premade bisa menjadi alternatif. Layar dan sensor akan ditahan di tempatnya dengan selotip bebek.

Kode proyek ini disatukan dari 2-3 kode sampel yang saya miliki. Itu tidak canggih atau cantik tetapi karena saya tidak tahu apa-apa tentang pengkodean sejak 2 minggu yang lalu saya pikir itu cukup solid.

Hal yang sempurna tentang pengaturan ini adalah bahwa setelah kode dimuat pada NodeMCU/ESP8266, kode itu secara otomatis dimulai ketika daya terhubung ke daya dan berjalan selama papan memiliki daya.

Jika Anda tidak memiliki soket listrik, NodeMCU/ESP8266 dapat berjalan dengan baterai untuk waktu yang cukup lama.

Sensor sudah berada di ruang kelas dasar dan telah bekerja dengan sempurna selama beberapa hari sejauh ini. Ini memberikan dasar kapan jendela perlu dibuka untuk membiarkan udara segar masuk.

Perlengkapan

Anda akan membutuhkan persediaan berikut:

- Besi solder yang bagus dengan suhu yang dapat disesuaikan dan ujung yang sangat kecil

- Solder (bebas timah)

- Membersihkan kawat untuk menyolder besi

- Pita bebek

- Stasiun Solder Tangan Ketiga dengan kaca pembesar

- Kabel Micro USB (dari smartphone)

- Pengisi daya ponsel pintar (5V, 1A)

- Kabel Dupont Jumper 20cm - 2, 54mm wanita ke pria 6, 99 Euro

- Kabel Dupont Jumper 20cm - 2, 54mm wanita ke wanita - 4, 99 Euro

- Sensor TVOC / eCO2 SGP30 - 25 Euro

- Layar OLED 0, 96 I2C Display (SSD1306) 128x64 Pixel - 6, 29 Euro (3 Paket 12, 49 Euro)

- Papan NodeMCU LUA Amica Module V2 ESP8266 - 5, 99 Euro (3 Paket 13, 79 Euro)

- Papan Breakout I/O NodeMCU - 4, 50 Euro

- Lembar kayu lapis 4mm - 2 ikatan zip kecil (tidak ditampilkan dalam gambar saya)

Langkah 1: Menyolder Sensor SGP30

Pin koneksi sensor perlu disolder. Atur besi solder Anda ke suhu yang dibutuhkan untuk kawat solder Anda dan solder pin ke papan.

Ada tutorial yang bagus untuk ini di situs web Adafruit -

Ini telah banyak membantu saya.

Biarkan sensor dingin setelah menyolder dan siapkan kabel jumper Anda, NodeMCU dan papan Breakout untuk langkah selanjutnya.

Ada papan sensor SGP30 yang koneksinya sudah disolder sebelumnya - semuanya menggunakan sensor CO2 yang sama dan mungkin lebih nyaman digunakan karena ini benar-benar plug & play (tanpa solder)

Langkah 2: Hubungkan NodeMCU ke Breakout Board

Ambil NodeMCU dan papan Breakout dan kabel DuPont biru perempuan ke laki-laki.

Hubungkan konektor perempuan ke pin NodeMCU D1 dan ujung laki-laki ke papan Breakout D1.

Sekarang ambil kabel DuPont oranye betina ke jantan dan sambungkan steker betina ke pin NodeMCU D2 dan ujung jantan ke papan Breakout D2.

Kabel ini memastikan koneksi data I2C sudah diatur.

D1 mewakili SCL

D2 mewakili SDA

pada perangkat I2C.

Untuk memberikan daya dari NodeMCU ke papan Breakout, ambil

- kabel merah female ke male, sambungkan male ke pin 3V3 dan female ke 3V di papan Breakout

- kabel hitam female ke male, sambungkan male ke pin GND dan female ke GND di papan Breakout

Sebagai langkah terakhir sambungkan kabel microUSB ke NodeMCU, colokkan ujung lainnya ke charger smartphone (5V, 1A) dan colokkan charger ke soket 220 Volt.

Jika Anda telah menghubungkan semuanya dengan benar, led biru pada papan Breakout akan menyala

Langkah 3: Hubungkan Layar OLED ke Papan Breakout

Lepaskan kabel microUSB dari papan NodeMCU

Mengambil

- Layar OLED 0, 96 I2C (SSD1306)

- 4 kabel female ke female (merah, hitam, oranye dan biru)

Hubungkan papan Breakout untuk ditampilkan

- biru untuk D1 dan SCL

- oranye ke D2 dan SDA

- merah ke 3V dan VCC

- hitam untuk GND dan GND

Langkah 4: Hubungkan Sensor SGP30 CO2 ke Papan Breakout

Ambil kabel jumper wanita ke wanita dan sambungkan papan breakout ke sensor SGP30

- kabel kuning dari D1 ke SCL

- kabel hijau dari D2 ke SDA

- kabel hitam dari GND ke GND

- kabel merah dari 3V ke VIN

Langkah 5: Bangun Enklosur & Pasang Tampilan dan Sensor

Jika Anda ingin membuat kandang sendiri, buka makercase.com, pilih kotak yang Anda suka dan masukkan dimensi dan ketebalan kayu lapis Anda. Unduh file.dxf untuk pemotongan laser

Dimensi saya adalah 120 x 80 x 80mm (pengukuran bagian dalam) untuk kayu lapis 4mm - Saya telah menyediakan file dasar untuk digunakan dalam perangkat lunak pemotong laser Anda dan menambahkan lubang untuk

- Sensor

- Menampilkan

- koneksi daya microUSB untuk NodeMCU

- lubang ventilasi di bagian atas kandang

Potong laser kayu lapis 4mm dan rekatkan dengan lem kayu

Bor 2 lubang dengan bor kayu 3mm untuk memasang papan NodeMCU dengan ikatan ritsleting ke dinding samping untuk mencegah geser saat memasukkan kabel daya microUSB

Pasang layar dan sensor ke panel depan dengan selotip bebek - ini cara malas;)

Rekatkan sisa dinding menjadi satu dan gunakan karet gelang untuk menyatukan semuanya sampai lem kering. Jangan rekatkan bagian atas ke kotak karena Anda ingin dapat mengakses pengaturan dan mengubah/menambah komponen

jika Anda tidak memiliki pemotong laser, belilah kotak/wadah plastik bening yang murah, bor lubang untuk sensor, pengikat papan NodeMCU dan kabel daya microUSB

Langkah 6: Siapkan Papan

Jika Anda baru mengenal pemrograman NodeMCU dan belum menginstal Arduino IDE, buka https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Guide/Windo… dan ikuti instruksi untuk Windows

Mulai Arduino IDE dan atur papan Anda di aplikasi. Dalam kasus saya ini adalah NodeMCU LUA Amica V2 dengan CP2102-Chip yang memastikan komunikasi USB yang lancar dengan Windows 10 Surface saya.

Hal pertama yang perlu Anda lakukan adalah menginstal inti ESP8266. Untuk menginstalnya, buka Arduino IDE dan pergi ke:

File> Preferences, dan cari bidang "Additional Boards Manager URLs". Kemudian salin url berikut: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… Tempel tautan ini ke bidang "URL Manajer Papan Tambahan". Klik tombol OK. Kemudian tutup Arduino IDE.

Hubungkan NodeMCU Anda ke komputer Anda melalui port USB. Led pada papan Breakout harus menyala dan tetap menyala. Warnanya biru di foto saya.

Buka Arduino IDE lagi dan pergi ke: Tools> Board> Boards Manager Sebuah jendela baru akan terbuka, masukkan "esp8266" di kolom pencarian dan instal papan bernama "esp8266" dari "ESP8266 Community" Anda sekarang telah menginstal inti ESP8266. Untuk memilih board NodeMCU LUA Amica V2, masuk ke: Tools> Board> NodeMCU 1.0 (ESP - 12E Module) Untuk mengunggah kode sketsa ke kartu NodeMCU, pertama-tama pilih port yang telah Anda hubungkan dengan kartu.

Buka: Alat> Port> {nama port} - berpotensi COM3

Muat drive untuk tampilan OLED Anda. Dalam hal ini saya menggunakan perpustakaan u8g2. Untuk mengunduh perpustakaan, buka Alat> Kelola Perpustakaan. Di jendela baru yang terbuka, masukkan "u8g2" di bidang pencarian dan instal perpustakaan "U8g2" dari "oliver".

Instalasi sangat mudah. Cukup klik tombol "Instal" yang muncul saat Anda mengarahkan mouse ke hasil pencarian.

Sekarang ulangi langkah yang sama untuk memuat dan menginstal perpustakaan sensor CO2 SGP30. Nama perpustakaannya adalah Adafruit_SGP30

Langkah 7: Bersiaplah untuk Menguji Drive dan Menggunakan Sensor CO2 Anda

Buka kode yang disediakan di Arduino IDE. Setelah kode dimuat, itu akan ditampilkan di jendela terpisah.

Tekan tanda centang untuk mengkompilasi kode dan memuatnya ke papan Anda.

Jika Anda telah menghubungkan semuanya dengan benar, layar akan menampilkan "CO2" dan nilai "400". Sensor menginisialisasi dirinya sendiri dan setelah 30 detik sensor siap mengukur nilai nyata setiap 5 detik.

Bernapaslah dengan lembut pada sensor dan tunggu hingga nilai ditampilkan di layar.

Selamat - Anda berhasil dan membuat sensor CO2 sendiri!!

Sekarang lepaskan kabel USB dari komputer, colokkan ke pengisi daya dan pergi ke kamar, sekolah atau taman kanak-kanak di mana Anda ingin menggunakan sensor Anda.

Setelah mencolokkan pengisi daya ke stopkontak, diperlukan waktu 30 detik agar sensor siap. Sensor kemudian akan memberi tahu Anda kapan harus membuka jendela. Anda akan ingin melakukan ini pada nilai di atas 650 (nilai diukur dalam ppm)