CO2-Warner selbstgebaut: Picaxe-CO2-Ampel im Bilderrahmen

Der CO2-Bilderrahmen basiert auf dem günstigen CO2-Sensor MH-Z19B und dem Picaxe-Mikrocontroller-08M2, der die Auswertung der CO2-Werte besonders einfach macht.

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Von
  • Fritjof Flechsig
Inhaltsverzeichnis

Dieser CO2-Warner ist einfach und schnell zu bauen: Als Anzeige verwenden wir einen Bilderrahmen und einen Servo-gesteuerten Strohhalm, während ein Picaxe-08M2 die Auswertung des CO2-Sensors MH-Z19B übernimmt. Nötig ist dann nur noch ein Nano-Axe-Board (oder wenige elektronische Bauteile) und ein Netzteil. Dabei nutzen wir aus, dass der MH-Z19B über seine Messwerte über einen Ausgang mit Pulsweitenmodulation in Pulsen ausgibt, deren Länge der CO2-Konzentration entspricht. Die Pulslänge muss also nicht einmal aufwändig umgerechnet werden, um den CO2-Gehalt der Luft zu bestimmen.

Die Pulslänge in Millisekunden entspricht ganz einfach einem Fünftel der CO2-Konzentration im ppm, bis auf 2 Millisekunden:

CO2(ppm) = ( Pulslänge(ms) – 2 ms ) * 5
Make PICAXE Special

Mehr zum Thema gibt es im Make: PICAXE Special.

Wenn man also eine Pulslänge von 178 Millisekunden misst, entspricht dies einer CO2-Konzentration von 880ppm. Damit ist die Sensorauswertung deutlich einfacher als über das serielle Protokoll, das vielen Bauvorschlägen im Internet zugrunde liegt. So brauchen wir nur ein Programm, das eine Pulslänge misst und diese Länge in einen Wert für den Servo umrechnet – mit 63 Zeilen ist das äußerst überschaubar und schnell programmiert.

Kurzinfo
  • CO2-Ampel mit MH-Z19B
  • Zeiger und Skala im Bilderrahmen
  • Auswertung mit Picaxe-BASIC

Checkliste

  • Zeitaufwand: ein Nachmittag
  • Kosten: ca. 45 Euro
  • Programmieren: Picaxe-BASIC

Material

Alternative Schaltung und Programmierung

  • Stiftleiste
  • Widerstand 10kOhm
  • 2× Kondensator 100nF
  • Drahtbrücken
  • Programmieradapter

Um das Programm von der Programmierumgebung auf den Picaxe zu bekommen, haben wir das Nano-Axe-Board genutzt, das es exklusiv mit dem Make Picaxe Special im Heise Shop gibt. Auf einem Breadboard aufgebaut, kann man den CO2-Warner damit auch völlig ohne Lötarbeiten zusammenbauen. Ansonsten ist eine kleine Schaltung nötig, um den Picaxe zu betreiben. Und wer kein Nano-Axe-Board besitzt, kann den Picaxe-Chip über das Programmierkabel vom Picaxe-Hersteller Revolution Education oder einen Eigenbau mit einem handelsüblichen USB-RS232-Adapter programmieren.

[Update, 24. November 2020: Die Pulslänge in Millisekunden kann auch der halben CO2-Konzentration im ppm entsprechen, allerdings scheint dies deutlich seltener der Fall zu sein. Weitere Details stehen im Kasten Messbereich beachten auf Seite 3.]