So bauen Sie einen Luftqualitätssensor und laden Daten hoch

Machen Sie sich Sorgen über die Luftverschmutzung in Ihrer Nachbarschaft? Warum dann nicht eine eigene Luftqualitätsstation einrichten? Der Zusammenbau aus wenigen Standardkomponenten und ein paar Sensoren kostet nicht viel, um Feinstaub sowie Temperatur, Druck und relative Luftfeuchtigkeit zu messen.

Sie können sich auch Tausenden anderen anschließen, um Ihre Daten auf den Sensor hochzuladen. Community-Citizen-Science-Projekt. Wir zeigen Ihnen, wie Sie eine Luftqualitätsstation aufbauen, die Software installieren und im Handumdrehen ins Netzwerk bringen.

1. Quellkomponenten

Um die Luftqualitätsstation zu bauen, benötigen Sie eine Auswahl an Standardelektronik und anderen Komponenten.

Was du brauchen wirst:

• NodeMCU v3 oder v2 Mikrocontroller
• SDS011 Staubsensor
• BME280 6-poliger Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitssensor
• 8x Buchse-zu-Buchse Überbrückungsdrähte
• 5V 2A Netzteil und USB zu Micro-USB Kabel
• 2x Fallrohrbögen aus Kunststoff
• Klebriger Kitt oder Streifen
• Kabelbinder
• Klebeband
• Flexibler Kunststoffschlauch (6mm Innendurchmesser)

Notiz: Dies ist für das Standard-Setup, aber der Sensor. Das Community-Citizen-Science-Programm unterstützt eine breite Palette von Sensoren.

2. Installieren Sie den Treiber

Verbinden Sie Ihr NodeMCU-Board mit einem USB-Kabel mit einem Computer. Auf einem Linux-Rechner sollte die serielle Verbindung standardmäßig funktionieren; Auf einem Windows-PC oder Mac müssen Sie einen Treiber installieren. Treiberlinks sind wie folgt:

Fenster:

• NodeMCU v2 Windows 10
• NodeMCU v2 Windows 7/8/8.1, 32-Bit-Version

Öffne das CP210x Ordner und doppelklicken Sie auf dasCP210xVCPInstaller_x64 (oder x86) Anwendung.

• NodeMCU v3 (CH340/CH341) für Windows

Öffne das CH341SER Ordner und doppelklicken Sie auf das ERSTELLEN Anwendung.

Mac:

• NodeMCU v2

Entpacken Sie die CP210x Ordner und doppelklicken Sie auf das CP210xVCPInstaller_x64 (oder x86) Anwendung. Starten Sie Ihren Mac neu.

• NodeMCU v3

Entpacken Sie die CH341SER Ordner und doppelklicken Sie auf das ERSTELLEN Anwendung. Starten Sie Ihren Mac neu.

3. Flashen der Firmware

Als nächstes müssen Sie den Sensor flashen. Community-Firmware auf die NodeMCU. Laden Sie dazu die Airrohr-Firmware-Flash-Tool; Wählen Sie die passende Version für das Betriebssystem Ihres Computers.

Führen Sie die Anwendung aus, wählen Sie neueste_de.bin (oder eine andere Sprachversion) aus dem Dropdown-Menü Firmware-Version und klicken Sie auf Hochladen um es auf Ihr angeschlossenes NodeMCU-Board zu flashen.

Hinweis: Wenn die blinkende Anwendung "Keine Platinen gefunden" anzeigt, wählen Sie die Option mit "usbserial" aus dem Planke Dropdown-Liste.

4. Verbinden Sie Ihre Sensoren

Es ist Zeit, Ihre Sensoren mit der NodeMCU-Platine zu verbinden. Wenn Ihr BME280 keine Stifte hat, müssen Sie einige darauf löten.

Verbinden Sie den BME280-Sensor wie folgt mit der NodeMCU v3:

BME280	NodeMCU v3
VCC/VIN	3V3
Masse	Masse
SCL	D4 (GPIO2)
SDA	D3 (GPIO0)

Verbinden Sie den SDS011-Sensor wie folgt mit der NodeMCU v3:

SDS011	NodeMCU v3
5V	VU
Masse	Masse
TXD	D1 (GPIO5)
RXD	D2 (GPIO4)

Die Verdrahtungsanleitungen für andere Sensorkombinationen finden Sie auf der Airrohr GitHub-Seite.

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5. Konfigurieren Sie die Station

Wenn Sie die Luftqualitätsstation zum ersten Mal einschalten, erstellt sie einen drahtlosen Hotspot mit dem Namen airRohr (oder Particulate Matter oder Feinstaubsensor) gefolgt von der Chip-ID der NodeMCU (z. B. 12980979). Notieren Sie sich diese Nummer, da Sie sie später für die Registrierung der Station benötigen.

Verbinden Sie Ihren Computer mit diesem WLAN-Hotspot und richten Sie einen Webbrowser auf http://192.168.4.1 um auf sein Web-Dashboard zuzugreifen. Von hier aus gehen Sie zu Aufbau > Wlan einstellungen, wählen Sie Ihren WLAN-Router aus und geben Sie das Kennwort dafür ein.

Drücke den Konfiguration speichern und neu starten Option, um die Einstellungen zu speichern und die Station neu zu starten. Es stellt dann eine Verbindung zu Ihrem drahtlosen Netzwerk her und ist unter seiner zugewiesenen IP-Adresse erreichbar. Um dies herauszufinden, suchen Sie in der Geräteliste Ihres Routers nach einem Gerät namens „Airrohr-“, gefolgt von seiner Chip-ID.

Rufen Sie seine IP-Adresse in Ihrem Webbrowser auf und Sie können die Konfiguration dann abschließen. In dem Aufbau > Sensoren vergewissern Sie sich, dass die von Ihnen verwendeten Sensoren angekreuzt sind. Drücke den Konfiguration speichern und neu starten Option zum Speichern der Einstellungen.

Verbinden Sie sich erneut mit dem Web-Dashboard und klicken Sie auf Aktuelle Daten um zu überprüfen, ob alles funktioniert. Beachten Sie, dass die ersten Messwerte einige Minuten dauern können.

6. Registrieren Sie das Gerät

Damit Ihre Station Daten auf den Sensor hochladen kann. Community-Website, Sie müssen sie dort registrieren. Gehen Sie zum Geräte-Anmeldeseite und erstellen Sie ein Konto.

Melden Sie sich an und gehen Sie zu Meine Sensoren > Neuen Sensor registrieren. Zum Sensor-ID, geben Sie die notierte Chip-ID-Nummer ein; zum Sensorplatine, wählen Sie „esp8266“.

Füllen Sie das aus Basic und Weitere Informationen, dann überprüfen Sie, ob die richtigen Sensoren in. ausgewählt sind Hardwarekonfiguration. Wählen Sie den Standort Ihrer Station auf der Karte und klicken Sie auf Einstellungen speichern.

Es dauert einige Minuten, bis die Station mit dem Hochladen von Daten zum Sensor beginnt. Community – Sie können dies überprüfen, indem Sie auf klicken Daten Knopf dafür auf dem Meine Sensoren Seite; du kannst auch Auf der Karte anzeigen.

7. Wetterfestes Gehäuse

Um Ihre Station im Freien vor Witterungseinflüssen zu schützen, können Sie sie in einigen ineinandergreifenden Kunststoff-Fallrohrbögen unterbringen.

Setzen Sie die elektronischen Komponenten in einen der Rohrbögen ein. Je nach verwendetem Rohrtyp können Sie den Staubsensor möglicherweise weiter oben positionieren und den flexiblen Kunststoffschlauch an seinen metallisch glänzenden Lufteingang anschließen. Anschließend können Sie den Schlauch zusammen mit dem BME280-Sensor bis zum Ende des Rohrs führen.

Unsere Vierkantrohrbögen waren nicht breit genug, um den Staubsensor weit nach oben zu schieben, also haben wir ihn näher am Ende platziert und den flexiblen Schlauch nicht wirklich benötigt, obwohl wir eine kurze Länge hinzugefügt haben.

Platzieren Sie die NodeMCU-Platine weiter oben, in der Nähe der Verbindung mit dem zweiten Rohrbogen, und führen Sie das USB-Stromkabel durch das Ende dieses Rohrabschnitts. Befestigen Sie diese und die Sensoren an den Seiten des Rohres mit klebrigem Kitt oder Streifen.

Wenn Sie zufrieden sind und sichergestellt haben, dass die Station funktioniert, wickeln Sie Klebeband um die Verbindung der Rohrbögen. Wenn Sie verhindern möchten, dass Insekten und andere Krabbeltiere in die Station gelangen, können Sie auch ein feines Netz über die Rohrenden legen.

8. Montage im Freien

Es wird empfohlen, Ihre wetterfeste Luftqualitätsstation an einem geeigneten Ort im Freien aufzustellen, vorzugsweise 5 bis 12 Fuß über dem Boden und gut belüftet. Wir haben unsere unter einer Dachrinne mit drei Kabelbindern in Daisy-Chain befestigt. Alternativ können Sie es auch an einem Fallrohr befestigen.

Um Ihre Luftqualitätsstation mit Strom zu versorgen, benötigen Sie möglicherweise ein langes USB-Kabel, um eine Steckdose in Innenräumen zu erreichen. Wenn Ihre Station zu weit von Ihrem WLAN-Router entfernt ist, um ein gutes Signal aufrechtzuerhalten, können Sie auch einen WLAN-Verstärker näher an der Station platzieren.

9. Überprüfen Sie Ihre Daten

Durch den Besuch der Sensor. Community-Weltkarte, können Sie Ihre Station (und alle anderen) überprüfen und ihre aktuellen Messwerte und aktuellen Daten in Diagrammen für die letzten 24 Stunden und den gleitenden Durchschnitt über eine Woche anzeigen.

Die Feinstaubwerte für PM2,5 (feine Partikel mit einem Durchmesser von 2,5 µm oder weniger) und PM10 (grobe Partikel) können angezeigt werden. Sie können auch das Menü unten links verwenden, um Temperatur, Druck und relative Luftfeuchtigkeit anzuzeigen.

Bauen Sie eine Luftqualitätsstation: Erfolg

Sie haben jetzt Ihre eigene Luftqualitätsstation zusammengestellt und können deren Daten auf einer Weltkarte zusammen mit Tausenden anderer Stationen rund um den Globus anzeigen. Es ist nicht nur ein cooles Projekt, sondern Sie werden auch wertvolle Daten zum Sensor beitragen. Bürgerwissenschaftliches Programm der Gemeinschaft.

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