HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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HMSteve
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HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 22.01.2021, 23:31

Hallo zusammen,

da es noch nicht genug CO2-Ampeln gibt, moechte ich hier mein Projekt vorstellen :D

dev_front.jpg
Der Aufbau basiert auf einer dedizierten Platine mit ATMega1284P sowie dem Sensirion SCD30 NDIR-Sensor. Betrieb erfolgt mit Akkus, Ladeschaltung mit USB-Anschluss ist eingebaut. Das Display ist ein E-Paper. Gedacht ist das Geraet zur gleichwertigen Nutzung als Homematic-Device oder stand-alone CO2-Ampel. Damit ist das Konzept ein etwas anderes als das von Ewald: viewtopic.php?f=76&t=60067

Eine hoffentlich einigermassen vollstaendige Doku meines Projektes (Platine, Software, Gehaeuse) findet sich hier: https://github.com/HMSteve/HB-UNI-Sen-CO2.

Grosser Dank geht an alle Vordenker hier im Forum, besonders an Jérôme, TomMajor und pa-pa!

Viel Spass mit dem Projekt,
Stephan

TomMajor
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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von TomMajor » 22.01.2021, 23:49

Sehr schön optisch umgesetzt und die Kombination aus HM-Gerät und Standalone finde ich auch ziemlich gut. 8)
Wie ist die Prognose für die Laufzeit bis zum Nachladen?
Wenn der Sensor billiger wäre und ich Zeit hätte würde ich es sofort nachbauen..
Viele Grüße,
Tom

FUEL4EP
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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von FUEL4EP » 23.01.2021, 10:16

Hi Stephan,

das ist eine sehr schicke und kompakte Lösung! Kompliment!

Zwei Anregungen zu dieser bereits perfekten Lösung:

1. Für die Steigerung des WAF wäre es eine gute Option, die Ampel LED bei Nacht oder bei Abwesenheit per Funk abschalten zu können. Das verlängert dann auch die Akkulaufzeit :D
2. Ein weite Option zum Stromsparen könnte es sein, auf die grüne LED Signalisierung zu verzichten und nur gelb und rot anzuzeigen.

Gibt es einen Datensatz, mit dem man die Platine (weitgehend) bestückt bei einem Dienstleister bestellen kann, z.B. bei JLCPCB? Das hilft denjenigen, die das mit dem SMD Löten nicht mehr so drauf haben.
Grüße

Ewald

HMSteve
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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 23.01.2021, 14:55

TomMajor hat geschrieben:
22.01.2021, 23:49

Wie ist die Prognose für die Laufzeit bis zum Nachladen?
Mit SCD30 sampling interval von 16s schluckt das Device etwa 35mW im Mittel, damit duerften es max. 5 Tage werden, Details siehe https://github.com/HMSteve/HB-UNI-Sen-C ... eting.xlsx.
Praktische Erfahrung steht noch aus, da der Sensor noch keine Woche ohne Aenderungen durchlaufen konnte.
Den Grossteil der Energie schluckt der SCD30 im Standby, aber power cycling ist explizit nicht empfohlen:
power_consumption_detail.jpg
Viele Gruesse,
Stephan

PS: Melde Dich, wenn Du eine Platine haben moechtest.

TomMajor
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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von TomMajor » 23.01.2021, 15:35

Das überrascht mich jetzt doch, mit so wenig Laufzeit hatte ich nicht gerechnet.
Wie ist den der Standby Strom vom SCD30? Im Datenblatt steht nichts von Standby, oder? (nur 19mA bei 2s Update).
sehe gerade, bei Ewald im Thread steht 6..7 mA im Mittel, ist schon ne Menge Holz für ein Batt.gerät.

Power-Cycling wird nicht empfohlen weil dann die Messwerte schlechter werden, weil er eine Art kontinuierliche Korrektur hat, oder?

Danke für das Angebot mit der Platine, ich überlege noch.
Viele Grüße,
Tom

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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 23.01.2021, 15:37

FUEL4EP hat geschrieben:
23.01.2021, 10:16

1. Für die Steigerung des WAF wäre es eine gute Option, die Ampel LED bei Nacht oder bei Abwesenheit per Funk abschalten zu können. Das verlängert dann auch die Akkulaufzeit :D
2. Ein weite Option zum Stromsparen könnte es sein, auf die grüne LED Signalisierung zu verzichten und nur gelb und rot anzuzeigen.
Fuer 1. muesste man mal schauen, wie das WOR funktioniert, und dann mit Burst senden, was ich nicht so optimal finde, auch wenn’s sicher selten geschieht.
2. hatte ich auch schon mal ueberlegt, dafuer kann ich bei Gelegenheit noch einen Parameter einbauen.
Gibt es einen Datensatz, mit dem man die Platine (weitgehend) bestückt bei einem Dienstleister bestellen kann, z.B. bei JLCPCB? Das hilft denjenigen, die das mit dem SMD Löten nicht mehr so drauf haben.
Mit Auftragsbestueckung habe ich leider keine Erfahrung. Allerdings ist das einzige problemtisch zu loetende Teil die Micro-USB-Buchse, evtl noch der CSTCC. Fuer mich hat SMD-Loeten (fast) jeden Schrecken verloren, seit ich mir ein ganz einfaches Mikroskop zugelegt habe, will hier kein Modell bewerben, kann das aber nur sehr empfehlen, auch wenn alles etwas laenger dauert, als haette man noch scharfe Augen :lol:

Viele Gruesse,
Stephan

HMSteve
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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 23.01.2021, 15:51

TomMajor hat geschrieben:
23.01.2021, 15:35
Das überrascht mich jetzt doch, mit so wenig Laufzeit hatte ich nicht gerechnet.
Wie ist den der Standby Strom vom SCD30? Im Datenblatt steht nichts von Standby, oder? (nur 19mA bei 2s Update).
sehe gerade, bei Ewald im Thread steht 6..7 mA im Mittel, ist schon ne Menge Holz für ein Batt.gerät.
Dies https://www.mouser.com/pdfdocs/CD_AN_SC ... ode_D2.pdf ist ganz interessant, da steht 5mA im Standby, bezieht sich aber vermutlich auf 3.3V. Der Stepup zieht dann bei 2.4V entsprechend mehr. Wobei ich mich vorhin beim Nachmessen auch ein klein wenig gewundert habe, etwas weniger haette ich auch erwartet.

Der stationaere use case koennte dann dauerhaft am USB Port sein. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, reicht der Erhaltungssladestrom komfortabel fuer den Sensor, ohne die Akkus zu quaelen.
Power-Cycling wird nicht empfohlen weil dann die Messwerte schlechter werden, weil er eine Art kontinuierliche Korrektur hat, oder
Ist auch meine Vermutung, und ich hab die auto calibration abgeschaltet. Muss mal bei Sensirion anfragen, fand nichts dazu im Netz.

Viele Gruesse,
Stephan

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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von TomMajor » 24.01.2021, 00:53

Das pdf ist interessant, bes. das Diagramm Average current vs sampling intervall.
Selbst mit z.B. Mono Akkus NiMH 10000mAh werden das nur ca. 2 Monate. ich habe eher was stationäres mit dauerhafter Überwachung im Sinn, da wird man wohl ohne Netzteil nicht auskommen..
Viele Grüße,
Tom

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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 24.01.2021, 19:02

TomMajor hat geschrieben:
24.01.2021, 00:53
ich habe eher was stationäres mit dauerhafter Überwachung im Sinn, da wird man wohl ohne Netzteil nicht auskommen..
Ja, genau das war auch mein Gedanke, hab's im github readme noch ergaenzt: Mobiler Betrieb moeglich (z.B. Mitnehmen in Konferenzraum oder so), aber fuer Dauerbetrieb zu Hause eher an einem dauerhaft oder hinreichend oft Strom liefernden USB-Netzteil/USB-Port. Ich wollte kein weiteres proprietaeres Netzteil, deswegen USB und alles etwas ausgequetscht mit Schottkydiode und Laengstransistor mit geringer UCE, da 5V eher niedrig sind mit Blick auf die MAX712 Spec https://github.com/HMSteve/HB-UNI-Sen-C ... MAX713.pdf.

Nachrechnen zeigte eben uebrigens, dass ich fuer RC20 doch eher 68R statt 56R haette nehmen sollen, werde den Strom mal messen, wenn ich das Gehaeuse das naechste Mal aufschraube, und ggf tauschen.

Viele Gruesse,
Stephan

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Re: HB-UNI-Sen-CO2 - CO2-Ampel mit SCD30-Sensor

Beitrag von HMSteve » 29.01.2021, 22:57

FUEL4EP hat geschrieben:
23.01.2021, 10:16

2. Ein weite Option zum Stromsparen könnte es sein, auf die grüne LED Signalisierung zu verzichten und nur gelb und rot anzuzeigen.
Das hab ich jetzt mal eingebaut.

Viele Gruesse,
Stephan

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