PM2,5 Sensor

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Luftqualitätssensor

Ein VINDRIKTNING von IKEA kann mit dem arduclock Board kommunizieren! Um mit einem Partikelanlayse Sensor kommunizieren zu können, musst du die Zeile 350 in der "Configuration.h" auskommentieren. Der Sensor ist möglicherweise in der arduclock Firmware nicht aktiviert.



Configuration.h

Zeile 350

#define PARTICLE // Aktiviert den Luftqualitätssensor


Ein interessanter, preiswerter (Stand August 2021 = 9,99Euro zzgl. Versand) und hackbarer Sensor. Mit dem VINDRIKTNING Luftqualitätssensor kannst du die Luftqualität anhand der Partikelmenge in der Luft (PM 2,5) in Innenräumen überprüfen. Ein OLED Display am arduclock Board zeigt Informationen an. Es wird der PM2.5-Wert (die Zahl gibt die mittlere Partikelgröße des Feinstaubs in Mikrometer an) angezeigt, der Min- und Max PM2.5-Wert, sowie eine Statusanzeige (GOOD, OK, BAD) die sich an die Farbe der Melde-LEDs des Geräts orientiert.


Hinweis: Der Luftqualitätssensor wird nur in der arduclock Firmware "plus" unterstützt.


Technische Daten:
Schnittstelle UART
Auflösung bis ca. 970µg/m3
Sensor PM1006k oder ähnlich
Spannung 5Volt
Besonderheiten mini Lüfter verbaut



Anzeige OLED
Jetzt zeigt deine Uhr über das OLED Display Informationen über die Luftqualität dynamisch an. Minütlich wird nach neuen Werten zur Feinstaubbelastung abgefragt. Das schöne ist, dein Sensor kommuniziert kabellos und kann daher unabhängig von der Uhr in einen anderen Raum aufgestellt werden.


Wichtig: Damit der Sensor funktioniert und erkannt wird, benötigst du die aktuelle arduclock "Qlockwork plus" Firmware und dein VINDRIKTNING muss auseinander gebaut und verändert werden. Ein zusätzliches ESP8266 Modul muss eingebaut werden. Das heißt, der IKEA-Feinstaubsensor VINDRIKTNING muss erst zum IoT-Device aufgebohrt werden. Die Garantie und Gewährleistung erlischt natürlich!



STEP 1: Der Sensor

Zum Öffnen des Gehäuses werden vier Schrauben mit einem passendem Kreuzschlitz "PH0x50" Schraubendreher gelöst. Die Platine ist mit weiteren zwei Schrauben befestigt. Der eigentliche Sensor wurde nicht verklebt und nicht verschraubt.

Kreuzschlitz PH0x50



STEP 2: Die Verkabelung

Verbinde wie auf den Bildern zu sehen deinen "WeMos D1 mini" mit der Platine des VINDRIKTNINGs. Der Anschluß des Sensors erfolgt über drei Kabel. Ich habe eine Kabellänge von je 8cm genommen.

Platine
Platine
Platine
Pinbelegung:
Kennfarbe WeMos PM2,5 Platine
Rot 5V 5V
Schwarz G GND
Blau D2 REST



STEP 3: Sketch anpassen

Die Datei VINDRIKTNING_Client.zip herunterladen und entpacken. Öffne die Datei "VINDRIKTNING_Client.ino". Trage deine Netzwerk Parameter und die IP deiner Uhr ein. Speichern den Sketch ab und lade es auf den WeMos D1 Mini hoch.


const char* ssid = "xxx";

const char* password = "xxx";

const char* host = "192.168.0.xxx"; // your arduclock IP Adress


Download Client für VINDRIKTNING (27.08.2021)


Sollten beim Entpacken Dateien vorhanden sein die mit "._" beginnen, können diese gelöscht werden. Es handelt sich um Schattendateien bzw. um Indizierungsdateien die MacOS erstellt hat.



STEP 4: Überprüfe die Ausgabe

Du kannst die Serielle Konsole öffnen und schauen was der Client macht. Es ist normal, dass Messungen fehlschlagen. Da der Sensor möglicherweise weitere Daten sendet mit denen wir nichts anfangen können. Sollten aber ständig folgende Zeilen folgen ohne ein Messergebnis, so passt etwas nicht.

Measurement failed!


Es muss wie folgt aussehen (Beispiel):

Attempting measurement: PM2.5 = 158


Ich hatte das Problem, dass mir die Bibliothek "SoftwareSerial" Probleme gemacht hat. Für diesen Sketch habe ich die Bibliothek einfach aus den Bibliotheken-Ordner innerhalb der Arduino IDE entfernt. ABER: Möglicherweise braucht die arduclock Qlockwork Firmware diese Bibliothek wieder. Deshalb am Besten nicht löschen, sondern wegkopieren und wieder zurücklegen.



STEP 5: Der Zusammenbau

Werden Daten erfolgreich abgefragt, muss nur noch alles wieder sauber zusammengebaut werden. Ich plaziere den WeMos D1 mini im Gehäuse so wie auf den Bildern zu sehen, damit die Luft noch gut durch die kleinen Öffnungen ins Gehäuses gelangen kann. - Fertig!

WeMos im Gehäuse
WeMos im Gehäuse



STEP 6: Inbetriebnahme

Deine Uhr sollte zuerst eingeschaltet werden und sie sollte eine IP Adresse haben. Erst dann den VINDRIKTNING Sensor in Betrieb nehmen.



Tipp: Die Platine des VINDRIKTNING arbeitet mit 5Volt. Normalerweise wäre ein Levelshifter oder ein Spannungsteiler nötig. Nach meinen Erfahrungen und Recherchen sind die I/O Pins des ESP8266 gegenüber 5Volt tolerant. Wichtig dabei ist der eingelötete Widerstand (390Ohm) auf der Platine des VINDRIKTNING. Dieser minimiert den Strom und schützt den Eingangspin des ESP8266. Solltest du trotzdem auf Nummer sicher gehen wollen, kann ein höherer Pullup Widerstand zum Eingangspin eingebaut werden, oder eben ein Levelshifter oder ein Spannungsteiler verwendet werden.

Es ist keine Empfehlung aber falls der integrierte Lüfter nervt, kann man diesen an die 3,3Volt des WeMos D1 mini anschließen. Der Lüfter ist dann unter Dauerstrom und läuft permanent, aber um einiges leiser. Eventuell wird der nötige Luftstrom nicht erzeugt, da sich der Lüfter langsamer dreht.

Anschluss am 3,3Volt Pin



VINDRIKTNING Sensor kaufen: https://www.ikea.com/de/de/p/vindriktning-luftqualitaetssensor-70498242

Hier gehts zu einem sehr guten Artikel zum VINDRIKTNING Sensor: https://www.heise.de/ratgeber/Ikea-Feinstaubsensor-Vindriktning-zum-IoT-Device-aufbohren-6164149.html