{"id":157,"date":"2022-05-19T15:12:17","date_gmt":"2022-05-19T14:12:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.solarkie.ch\/?p=157"},"modified":"2022-06-15T12:48:07","modified_gmt":"2022-06-15T11:48:07","slug":"8-luftqualitats-sensor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.solarkie.ch\/?p=157","title":{"rendered":"#8: Luftqualit\u00e4ts-Sensor"},"content":{"rendered":"\n<p>W\u00e4hrend meiner Auseinandersetzung mit IoT, MQTT und Tasmota bin ich irgendwann \u00fcber <a href=\"https:\/\/www.superhouse.tv\">SuperHouse.tv<\/a> des Australiers Jonathan Oxer gestolpert. <\/p>\n\n\n\n<p>Er zeigt im Beitrag #38, wie man einen Luftqualit\u00e4ts-Sensor vorgestellt, der mit Hilfe eines Laserscatter Sensors, Partikel verschiedener Gr\u00f6ssen in einem Volumen von Luft bestimmt und diese Werte via einem ESP8266 nach MQTT und dann nach InfluxDB zu schreiben.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-superhouse-automation wp-block-embed-superhouse-automation\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"nALpwcOphp\"><a href=\"https:\/\/www.superhouse.tv\/38-diy-air-quality-sensor-part-1-basic-model\/\">#38: DIY air quality sensor, part 1 &#8211; &#8220;Basic&#8221; version<\/a><\/blockquote><iframe loading=\"lazy\" class=\"wp-embedded-content\" sandbox=\"allow-scripts\" security=\"restricted\" style=\"position: absolute; clip: rect(1px, 1px, 1px, 1px);\" title=\"&#8220;#38: DIY air quality sensor, part 1 &#8211; &#8220;Basic&#8221; version&#8221; &#8212; SuperHouse Automation\" src=\"https:\/\/www.superhouse.tv\/38-diy-air-quality-sensor-part-1-basic-model\/embed\/#?secret=Q0izm48332#?secret=nALpwcOphp\" data-secret=\"nALpwcOphp\" width=\"580\" height=\"327\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\"><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Warum einen Luftqualit\u00e4ts-Sensor bauen? Die ganze Covid-Pandemie hat ja durchaus aufgezeigt, welchen Sinn oder Unsinn das Wissen \u00fcber Luftqualit\u00e4t haben kann. Kombiniert mit einem CO2 Sensor kann so ein Partikel-Sensor durchaus hinweise darauf geben, ob man L\u00fcften sollte oder nicht. <\/p>\n\n\n\n<p>Schaut man sich bei Adafruit um findet man <a href=\"https:\/\/cdn-learn.adafruit.com\/downloads\/pdf\/pm25-air-quality-sensor.pdf\">diesen Artikel<\/a> (siehe auch die Abbildung), der Aufzeigt, was man mit dem PMS5003 Partikelsensor so alles messen kann.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Adafruit_PM5003.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-162\" width=\"610\" height=\"721\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Adafruit_PM5003.png 725w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Adafruit_PM5003-254x300.png 254w\" sizes=\"auto, (max-width: 610px) 100vw, 610px\" \/><figcaption>Adafruit \u00fcber PMS5003<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Viren kann man zwar keine mit dem Sensor detektieren &#8211; oder besser gesagt Partikel in der Gr\u00f6sse von Viren, aber ich denke, wenn man einen deutlichen Anstieg von Partikeln an der unteren Messaufl\u00f6sung feststellt, k\u00f6nnte man mal L\u00fcften&#8230; . Das ist mal meine Annahme.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>Concentration Units (standard)\n---------------------------------------\nPM 1.0:\nPM 2.5:\n\nConcentration Units (environmental)\n---------------------------------------\nPM 1.0:\nPM 2.5:\nPM 10:\n\n---------------------------------------\nPartikel &gt; 0.3um \/ 0.1L Luft:\nPartikel &gt; 0.5um \/ 0.1L Luft:\nPartikel &gt; 1.0um \/ 0.1L Luft:\nPartikel &gt; 2.5um \/ 0.1L Luft:\nPartikel &gt; 5.0um \/ 0.1L Luft:\nPartikel &gt; 10 um \/ 0.1L Luft:\n---------------------------------------<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p>0.3 um sind schon recht klein.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Konzept<\/h2>\n\n\n\n<p>Der Sensor selbst besitzt keinen Micocontroller oder Kommunikations-schnittstelle sondern muss \u00fcber seinen Schnittstellenstecker mit Strom versorgt und an die Serielle Kommunikation angebunden werden. <\/p>\n\n\n\n<p>Hier muss man etwas aufpassen! Power (VCC) ist 5.0V und alle Logik ist 3.3V (Rx, Tx). Mit den 3.3V ist man dann bei eine ESP8266 als Micocontroller gut bedient. Der kann WLAN, Bluetooth und l\u00e4sst sich mit Tasmota als Firmware flashen. Damit steh der Umsetzung wie in der folgenden Grafik gezeigt nichts im Weg.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized is-style-default\"><a href=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-1024x533.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-160\" width=\"610\" height=\"317\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-1024x533.png 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-300x156.png 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-768x400.png 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-1536x799.png 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1-1200x624.png 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/AQ-Sensor-1.png 1922w\" sizes=\"auto, (max-width: 610px) 100vw, 610px\" \/><\/a><figcaption>PMS5003 Sensor und IoT Stack (Bild: Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der Sensor sammelt vom EPS8266 getrieben alle paar Minuten die Messdaten ein. Dabei ist er in ein abgeschottetes virtuelles Netzwerk integriert und liefert so seine Daten an den IoT Stack &#8211; genauer gesagt an den MQTT Server. Von dort sammelt Node-RED die Daten ein und f\u00fcllt sie in der InfluxDB ab. Aus dieser bedient sich Grafana f\u00fcr die Visualisierung der Werte \u00fcber die Zeit.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Bau<\/h2>\n\n\n\n<p>Auf Grund der guten Beschreibung von Jonathan Oxer war es ein leichtes, schnell mal eben die notwendigen Komponeten wie der PMS5003 und der ESP8266 plus ein OLED Display auf eine Platine zu bringen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-585\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-2048x1536.jpg 2048w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-1200x900.jpg 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Solarkie_AQ-Sensor_05-1980x1485.jpg 1980w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Platine Air Quality Sensor (Bild Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Die Produktion mit Versand der Platine hat 5 Tage gedauert. Danach hatte ich die selbstgezeichnete Platine auf dem Schreibtisch liegen und konnte loslegen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"768\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-768x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-167\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-768x1024.jpg 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-225x300.jpg 225w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-1152x1536.jpg 1152w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-1536x2048.jpg 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-1200x1600.jpg 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-1980x2640.jpg 1980w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_04-scaled.jpg 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><figcaption>Komponenten (Bild Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Alle Komponenten, die auf der Platine Platz finden. Die Platine selbst k\u00f6nnte man wahrscheinlich noch deutlich kompakter aufbauen, aber f\u00fcr DIY ist so aus meiner Sicht v\u00f6llig ausreichend. Auf dem Beschriftungslayer habe ich die notwendigen Informationen untergebracht, die das Montieren vereinfachen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-168\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-2048x1536.jpg 2048w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-1200x900.jpg 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_01-1980x1485.jpg 1980w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Plantower PMS 5003 (Bild Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der besagte Sensor in seiner blauen Schutzfolie, die man noch entfernen sollte\/muss, damit man den Sensor mit Doppelklebeband auf die Platine kleben kann.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-169\" width=\"610\" height=\"457\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-2048x1536.jpg 2048w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-1200x900.jpg 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_03-1980x1485.jpg 1980w\" sizes=\"auto, (max-width: 610px) 100vw, 610px\" \/><figcaption>OLED Display (Bild Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Das OLED Display ist ein ganz einfaches xxxx basiertes Display, was einen Teil der Messwerte anzeigt und mit einem Taster an bzw. ausgeschaltet werden kann. Je nach Ort der Aufstellung, kann das Display recht nervig leuchten. Wenn man den Sensor z.B. im Schlafzimmer nutzen m\u00f6chte, st\u00f6rt mich das blau leuchtende Display. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-170\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-2048x1536.jpg 2048w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-1200x900.jpg 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Solarkie_AQ-Sensor_02-1980x1485.jpg 1980w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Wemos D1 Mini &#8211; ESP8266 mit externer Antenne (Bild Axel T.)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der Wemos D1 Mini Pro mit einer externen Antenne ist die Komandozentrale f\u00fcr den Luftqualit\u00e4ts-Sensor. \u00dcber die USB Schnittstelle kann man den Baustein einfach mit der Tasmota Firmaware flashen und \u00fcber die Pinleiste l\u00e4sst sich das Ding einfach in die Sockel stecken.<\/p>\n\n\n\n<p>Die USB Schnittstelle \u00fcbernimmt auch die Stromversorgung aller Komponenten auf der gesamte Platine.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Software<\/h2>\n\n\n\n<p>F\u00fcr die Software hat man mehrere M\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n\n\n<p>Entweder l\u00e4dt man sich den Code von Jonathan Oxer (siehe oben) herunter und passt den auf die eigenen Gegebenheiten an, oder man verwendet Tasmota in der Version f\u00fcr &#8220;Sensoren&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>Ich verwende PlattformIO und VCode von Microsoft und habe mir den Code f\u00fcr Tasmota heruntergeladen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"556\" src=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-1024x556.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-113\" srcset=\"https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-1024x556.png 1024w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-300x163.png 300w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-768x417.png 768w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-1536x834.png 1536w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1-1200x651.png 1200w, https:\/\/www.solarkie.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/VisualCode_Tsm1.png 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>VCode mit Tasmota (Auswahl f\u00fcr Sensor)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>To be continued&#8230;<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>W\u00e4hrend meiner Auseinandersetzung mit IoT, MQTT und Tasmota bin ich irgendwann \u00fcber SuperHouse.tv des Australiers Jonathan Oxer gestolpert. 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