Измерение уровня CO₂: раскрываем множитель сонливости

Компоненты и материалы

Приложения и сервисы

• Arduino IDE
• Adafruit IO

О проекте

Мотивация

Чувствуете сонливость на скучных совещаниях или лекциях? Причина может быть не в недосыпе, а в высоком уровне CO₂ из-за плохой вентиляции! Этот NDIR-датчик точно измеряет CO₂ по UART (3.3В, <1.5 мА). Использует ИК-источник и детектор — без прогрева, низкое потребление. Подробности в даташите Cozir.

Начало работы

Нужны: Arduino Due/Zero, AnduinoWiFi shield, датчик Cozir, перемычки. Подключение (4 провода): 3.3V→3V3, GND→GND, Rx(D19)→Tx датчика, Tx(D18)→Rx датчика (перекресто!). Используем Serial1. Не используйте D0/D1 — занят Serial Monitor.

Для прямого теста датчика: PuTTY/терминал, 9600 8N1, отправка команд с \r\n. Важно: датчик 3.3В TTL, при 5В логике нужен преобразователь уровней.

Калибровка датчика

Лучший способ — насыщение азотом (0 ppm CO₂). Альтернатива — свежий воздух (~450 ppm). Вынесите датчик на улицу, раскомментируйте в setup() вызов calibrateFreshAir() (посылает команду 'G'). Запустите примерный скетч, проверьте показания в терминале. Для городской среды 450 ppm — допустимая база.

Публикация данных в облако (Adafruit IO)

Если не знакомы с AnduinoWiFi + Adafruit IO — см. связанный проект. Прилагается полный скетч: подключение к WiFi, MQTT к Adafruit IO, опрос датчика командой 'Z' каждую минуту, публикация в фид co2, вывод на LCD-экран Anduino. Используются библиотеки WiFi101, Adafruit_MQTT, AnduinoLCD.

Результат

Устройство достаточно чувствительно — видно изменение CO₂ при входе/выходе людей даже в проветриваемом помещении. Можно доказать профессору, что сонливость от плохой вентиляции, а не от дифференциальных уравнений. Пора переносить занятия на пляж!