Open-source projekt měření kvality vzduchu v domácnosti s podporou Home Assistant.

Projekt měření kvality vzduchu v domácnosti, kanceláři nebo škole založený kompletně na open-source produktech navíc s podporou domácí automatizace – Home Assistant. Komplexní rozbor kvality vzduchu na základě měření pevných částic, koncentrace CO2, teploty, vlhkosti, NOx a VOC indexu kvality vzduchu.
Velké poděkování patří WA_V a KutilDomaci, bez nich by tento projekt nevznikl.

Takových zařízení na stránkách chiptron.cz najdete celou řadu, tento je ale o trochu jiný.
Používá komplexní senzor pro měření pevných částic, koncentrace CO2, NOx a VOC indexu a samozřejmě teploty a vlhkosti. Data zobrazuje na úsporném a nesvítícím displeji (a v noci nerušícím) MemoryLCD.

Navíc se počítá i s podporou domácí automatizace – Home Assistant a stejně tak s možností přeposílání dat do služby TMEP.cz.

Konfigurace je jednoduše dostupná skrze webovou stránku s nastavením.

Nechybí ani model 3D tištěné krabičky, do které jednoduše poskladáte veškerý HW. Krabička je navržena tak, aby minimalizovala nepřesnost měření senzoru.

A pokud domácí automatizaci nemáte, ale chcete data zobrazovat na displeji, velmi úsporném displeji, je k dispozici i kód pro Arduino IDE.

Český e-shop pro bastlířky a bastlíře laskakit.cz dodal potřebný hardware.

Hardware

Memory LCD

Jako hlavní zobrazovací jednotky jsme vybrali MemoryLCD displej.

Sharp Memory LCD (laskakit) je speciální typ displeje, který kombinuje výhody klasického LCD a ePaperu. Displej nevyžaduje podsvícení a je reflexní, takže čím více okolního světla, tím lépe je čitelný (podobně jako ePaper).
Díky nízké spotřebě, ostrému kontrastu a dobré čitelnosti na denním světle je Sharp Memory LCD ideální pro bateriová a trvale zapnutá zařízení, jako jsou různé senzory a IoT displeje.

Tento modul displeje má šestipinový konektor díky kterému jej lze jednoduše připojit k řídící desce. Konektor má zámek a ochranu proti přetočení.

Senzor kvality vzduchu

Jako senzor pro měření užitečných parametrů měřící kvalitu vzduchu jsme vybrali SEN66 (laskakit).

Důvody zrovna pro tento modul byly

• množství měřených parametrů
• modul obsahující kvalitní čidla Sensirion
• napájení 3.3V
• I2C sběrnice
• malé rozměry a spotřeba

O senzoru SEN66 jsme se rozepsal v tomto článku. Senzor měří jak pevné částice, tak i koncentraci CO2, NOX a VOC index (co to je?) a samozřejmě teplotu a vlhkost. Tedy komplexní přehled o parametrech vzduchu, který doma dýcháme.

Řídící deska ESPwled

Jako řídící desku jsme vybrali desku ESP32wled (laskakit), která je sice navržena pro řízení adresovatelných RGB LED pásků, ale nikdo neříká, že jej nemůžete použít na něco jiného.

A nám se hodila. Miniaturní rozměry, populární čip ESP32-C3, konektor se zámkem pro I2C a SPI sběrnici.

Ke kompletaci projektu ještě potřebujete propojovací kabely. SEN66 kabel mezi ESPwled a SEN66 a SPI kabel pro připojení MemoryLCD k ESPwled.

Software

Program pro Arduino IDE

Pokud nemáte domácí automatizaci – často Home Assistant – i tak můžete využít tento projekt pro měření kvality vzduchu. Připravili jsme program, který jednoduše zkompilujete v Arduino IDE a ESPwled bude periodicky měřit a zobrazovat naměřená data kvality vzduchu.

Kód najdete na https://github.com/LaskaKit/ESPwled/tree/main/SW/SEN66_MemoryLCD

Domácí automatizace (Home Assistant)

Spousta lidí má doma Home Assistant, domácí automatizaci. I my jsme na tohle mysleli a tak vznikl kód i pro tuto možnost. Kromě zobrazení naměřených dat, jsou data i odeslána na domácí server s Home Assistant (skrze MQTT server) a mohou být přeposlána i do služby TMEP.cz.

Projekt měření kvality vzduchu v domácnosti nemá nativní podporu v Home Assistant, měřené údaje kvality vzduchu se do HA posílají skrze MQTT.

Na githubu najdete jak popis, tak i návod jak celé zařízení zprovoznit
https://github.com/VladaWaas/VladaWaas-sharp-sen66-mqtt-display2

3D tištěná krabička

Aby byl projekt kompletní, musí i hezky vypadat. Pro tento účel vznikla krabička, kterou si můžete vytisknout na 3D tiskárně.
Krabička má dostatek prostoru pro umístění všech potřebných komponent, počítá i s odvětráváním pro přesnější měření parametrů a pevně drží komponenty na místě tak, aby nedošlo k jejich poškození. Zejména displeji, který křehký.

STL soubor na https://www.printables.com/model/1600651-case-for-sen-66-with-sharp-memory-display

Velké poděkování patří WA_V a KutilDomaci, bez nich by tento projekt nevznikl.