Welchen Luftgütesensor

[MaikB85]

Okay so dann:

! ```
`//#include <bme280boschwrapper.h>
#include <ethernet.h>
#include <stdlib.h>
#include <avr pgmspace.h="">
#include <pubsubclient.h>
#include "Wire.h"
! #include <bme280_mod-1022.h>
! // Modultexte für MQTT Adapter
char modul_name[] = "Raumsensor_Wohnzimmer";
char humidity_str[] = "/Wohnzimmer/Luftfeuchtigkeit";
char temperature_str[] = "/Wohnzimmer/Raumtemperatur";
char pressure_str[] = "/Wohnzimmer/Luftdruck";
char co2_str[] = "/Wohnzimmer/CO2";
char status_str[] = "/Wohnzimmer/iAQ_Status";
char resistance_str[] = "/Wohnzimmer/iAQ_Widerstand";
char tvoc_str[] = "/Wohnzimmer/TVOC";
! //Setup Ethernet Library
byte mac[] = { 0xAB, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xEF, 0xDE }; //MAC Adresse des Ethernet Moduls
IPAddress arduino_ip(192, 168, 178, 102); //IP des Teensy
IPAddress server_ip(192, 168, 178, 100); //MQTT Broker (= Raspberry Pi)
EthernetClient client;
! // BME280 initialisieren
//Bme280BoschWrapper bme280(true);
unsigned long syncTime;
! //IAQ Core C Setup
#define iaqaddress 0x5A
! uint16_t predict;
uint8_t statu;
int32_t resistance;
uint16_t tvoc;
! // ===========================================================
// Callback Funktion von MQTT. Die Funktion wird aufgerufen
// wenn ein Wert empfangen wurde.
// ===========================================================
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length)
{
//char message_buff[100];
! //Serial.print("Nachricht erhalten mit Topic: ");
//Serial.println(topic);
! //// Kopieren der Nachricht und erstellen eines Bytes mit abschließender \0
//unsigned int i = 0;
//for (i = 0; i<length; 8/1883/i++)/{/message_buff[i]="payload[i];" }/;/serial.print("nachricht:/");/serial.println(message_buff);/mqtt/client/zur/kommunikation/mit/dem/server/server_ip/-/variable/des/types/byte/serveradresse/ist/der/standard/tcp/port/callback/function/wird/aufgerufen/wen/nachrichten/eintreffen/angabe/ethernet/clients/pubsubclient/mqttclient(server_ip,/1883,/callback,/client);/messdaten/vom/iaq/core/lesen/void/readallbytes()/wire.requestfrom(iaqaddress,/9);/predict="(Wire.read()" <</|/wire.read());/statu="Wire.read();" resistance="(Wire.read()" &/0x00)/(wire.read()/16)/tvoc="(Wire.read()" status/ermitteln/checkstatus()/if/(statu="=" 0x10)/serial.println("aufwärmphase...");/else/serial.println("bereit");/0x01)/serial.println("belegt");/0x80)/serial.println("fehler");/serial.println("kein/empfangen,/modul/prüfen");/setup()/ethernet.begin(mac,/arduino_ip);/delay(1000);/shield/zeit/geben/zum/initialisieren/serial.begin(115200);/wire.begin();/while/(!bme280.begini2c(0x76))/serial.println("sensor/nicht/gefunden.");/synctime="millis();" loop()/aufbau/verbindung/mqtt-broker/falls/diese/offen/ist./(!mqttclient.connected())/mqttclient.connect(modul_name);/abonieren/von/angegebenen/topic/mqttclient.subscribe("/wohnzimmer/settings/#");/schleife/für/(mqttclient.loop())/serial.println("verbunden");/unsigned/long/currentmillis="millis();" ((unsigned/long)(currentmillis/synctime)="">= 60000) //Alle 60sec ausf�hren
{
// need to read the NVM compensation parameters
BME280.readCompensationParams();
! // Example for "indoor navigation"
// We'll switch into normal mode for regular automatic samples
! /*
BME280.writeStandbyTime(tsb_0p5ms); // tsb = 0.5ms
BME280.writeFilterCoefficient(fc_16); // IIR Filter coefficient 16
BME280.writeOversamplingPressure(os16x); // pressure x16
BME280.writeOversamplingTemperature(os2x); // temperature x2
BME280.writeOversamplingHumidity(os1x); // humidity x1

  BME280.writeMode(smNormal);

*/

! // Need to turn on 1x oversampling, default is os_skipped, which means it doesn't measure anything
BME280.writeOversamplingPressure(os1x); // 1x over sampling (ie, just one sample)
BME280.writeOversamplingTemperature(os1x);
BME280.writeOversamplingHumidity(os1x);

  // example of a forced sample.  After taking the measurement the chip goes back to sleep
  BME280.writeMode(smForced);

  while (BME280.isMeasuring()) 
  {    
    //
  }

  // read out the data - must do this before calling the getxxxxx routines
  BME280.readMeasurements();

! char tempBuffer[10];
! dtostrf(BME280.getTemperatureMostAccurate(), 2, 2, tempBuffer);
mqttClient.publish(temperature_str, tempBuffer);
! delay(500);

  dtostrf(BME280.getHumidityMostAccurate(), 3, 2, tempBuffer);
  mqttClient.publish(humidity_str, tempBuffer);

! delay(500);
! dtostrf(BME280.getPressureMostAccurate(), 4, 2, tempBuffer);
mqttClient.publish(pressure_str, tempBuffer);
! delay(500);
! syncTime = currentMillis;
}

! /*unsigned long currentMillis = millis();
if ((unsigned long)(currentMillis - syncTime) >= 60000) //Alle 15sec ausf�hren
{
// Bosch BME280 Messwerte senden

    if (bme280.measure())
    {
	    char tempBuffer[10];

! dtostrf((bme280.getTemperature() / 100.0), 2, 2, tempBuffer);
mqttClient.publish(temperature_str, tempBuffer);
! delay(1000);
! dtostrf((bme280.getHumidity() / 1024.0), 3, 2, tempBuffer);
mqttClient.publish(humidity_str, tempBuffer);
! delay(1000);
! dtostrf((bme280.getPressureDouble() / 100.0), 4, 2, tempBuffer);
mqttClient.publish(pressure_str, tempBuffer);
! delay(1000);
}
else
{
Serial.println("Messung mit BME280 fehlgeschlagen.");
}
! syncTime = currentMillis;
}*/
! delay(1000);
! readAllBytes();
checkStatus();
char tempBuffer[10];
! //CO2 Wert
snprintf(tempBuffer, sizeof(tempBuffer), "%u", (predict));
mqttClient.publish(co2_str, tempBuffer);
! //Status
snprintf(tempBuffer, sizeof(tempBuffer), "%u", (statu));
mqttClient.publish(status_str, tempBuffer);
! //Widerstandswert
snprintf(tempBuffer, sizeof(tempBuffer), "%lu", (resistance));
mqttClient.publish(resistance_str, tempBuffer);
! //TVOC Wert
snprintf(tempBuffer, sizeof(tempBuffer), "%u", (tvoc));
mqttClient.publish(tvoc_str, tempBuffer);
! delay(5000);
}</length;></bme280_mod-1022.h></pubsubclient.h></avr></stdlib.h></ethernet.h></bme280boschwrapper.h>`
! Aber letztendlich bringt das alles nix... Werte sind immer noch so.
! Rainer das macht ja auch Sinn wenn du das Fenster öffnet oder nicht? Wenn da erstmal andere Luft ankommt.
! Ich bin jetzt erstmal gespannt auf den neuen Sensor was der dann anzeigt. Ist auf jeden Fall schon mal als verschickt markiert...[/i][/i][/i]

[Homoran]

@MaikB85:

das macht ja auch Sinn wenn du das Fenster öffnet oder nicht? Wenn da erstmal andere Luft ankommt. `
Aber die Sensoren stehen etwa eine Platinenbreite auseinander. die sollten schon den gleichen Wert haben (?)

Oder meinst du selbst die geringste Luftbewegung könnte das auslösen?

Gruß

Rainer

[MaikB85]

@Homoran:

@MaikB85:

das macht ja auch Sinn wenn du das Fenster öffnet oder nicht? Wenn da erstmal andere Luft ankommt. `
Aber die Sensoren stehen etwa eine Platinenbreite auseinander. die sollten schon den gleichen Wert haben (?)

Oder meinst du selbst die geringste Luftbewegung könnte das auslösen?

Gruß

Rainer `

ja weiß ich nicht vielleicht… dann haben beide vielleicht noch unterschiedliche Genauigkeiten gegeneinander. Weiß ja nicht wie weit das schwankt bei dir

Aber ich finde das ja schon faszinierend, dass wir beide in etwa die gleiche Abweichung der Temperatur haben. Wo der Chinese die wohl her hatte...

[EDIT] Um nochmal auf das Thema Luftfeuchte zurück zu kommen hier:https://www.mikrocontroller.net/topic/398067 wird auch beschrieben mal den Abgleich mit einer gesättigten Kochsalzlösung zu machen. Soll wohl eine relativ genaue Referenz sein.

[MaikB85]

Oh man ich hab eine Lösung gefunden…(Nachdem auf microcontroller.net jemand etwas von störungen geschrieben hat)

Habe ein 20cm Kabel zwischen BME280 und Platine und siehe da Temperatur passt. Irgendwas stört den Sensor...

Habe jetzt knapp 24°C. vorher über 28°C...

Der Fehler ist eindeutig und reproduzierbar. sobald ich mit dem Sensor wieder nahe an die Platine gehe steigt die Temperatur. Hmm wie löst man das jetzt

[klassisch]

Gerade wollte ich fragen wie Eure Aufbauten aussehen. Also Abstand zu anderen Wärmequellen.

Ich habe bis ca. 50cm Kabel zwischen BME und WMos. Vorwiegend aus thermischen Gründen wie oben schon geschrieben.

Ich verwende 4-pol Telefonleitung.

Und zur Feuchtekalibrierung: Siehe

http://kandrsmith.org/RJS/Misc/hygrometers.html

Hat mich schwer beeindruckt…

[MaikB85]

@klassisch:

Gerade wollte ich fragen wie Eure Aufbauten aussehen. Also Abstand zu anderen Wärmequellen.

Ich habe bis ca. 50cm Kabel zwischen BME und WMos. Vorwiegend aus thermischen Gründen wie oben schon geschrieben.

Ich verwende 4-pol Telefonleitung.

Und zur Feuchtekalibrierung: Siehe

http://kandrsmith.org/RJS/Misc/hygrometers.html

Hat mich schwer beeindruckt… `

Wobei ich mir jetzt nicht unbedingt sicher bin ob es an der Platine "wärmer" ist. Vielleicht sind das auch Störfrequenzen. Werde da die Tage nochmal ein paar Sachen testen.

Sensor wohl umsonst bestellt…

[klassisch]

Jedenfalls Glückwunsch zum gelungenen Troubleshooting!
@MaikB85:

Sensor wohl umsonst bestellt… ` Nie! Noch ein WeMos dran, AP-Gehäuse Billignetzteil und fertig ist der Temperatursensor.

Der BME280 ist schon ein ordentlicher Sensor.

Meine erste Spekulation geht in Richtung thermischer Beeinflussung.

Kann aber da wenig dazu sagen, weil ich von Anfang an die Teile an eine 20cm bis 50cm lange Kabelpeitsche angeschlossen habe. Sieht man auch auch auf den Bildern im HM-Thread. Die WeMos ziehen 350 bis 400mW und das heizt schon auf. Insofern gab es bei mir da nie etwas nachzudenken, die Teile mußten einfach raus.

Ein I2C sollte nicht zu lang sein. Also muß man auf die Leitung achten. Also habe ich eine Stern-Vierer-Verseilung gewählt - zumal die als Telefonleitung auch billig erhältlich ist. Bei Pollin als Restposten https://www.pollin.de/p/telefon-install … 3-m-541988

Und wenn man schon eine lange Leitung hat, dann sollte auch ein Kondensator über der Versorgung sein. Also einen Tantal oder einen Kerko 10µF http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Multilayer-ceramic-capacitor-10uF-106-50V-106k/32455168081.html, wobe meine noch 0,4 EUR teurer waren. Egal waren schon sehr hilfreich, genauso wie die SMD Pendants.

Insofern hatte ich noch nie so ein Störproblem und kann damit auch nicht sagen woher es kommt. Wenn ich mch recht erinnere habe ich irgendwann mal routinemäßig die Versorgung und den I2C oszilloskopiert und das sah i.O. aus. Da bei den WeMos eh alles auf 3.3V läuft, gab es auch damit keine Probleme.

[MaikB85]

Stimmt der ist nicht weg.

Ich hoffe nicht, dass es ein thermisches Problem ist, weil dies mein ganzes Konzept durcheinander bringt. Wollte alles in eine Unterputzdose packen und dann eine Lautspecherabdeckung drüber. Aber wenn sich das da so erwärmt müssen die Sensoren davon weg. Vieleicht kann ich die einfach mit kurzen Leitungen nach vorne zur Abdeckung hin führen. Der Teensy läuft übrigens auch nur mit 3,3V.

Ich habe jetzt einfach solche Verlängerungsleitung benutzt: http://www.ebay.de/itm/40pcs-2-54mm-21c … 1913639446

Hatte ich noch rumliegen und war eine schnelle Möglichkeit das zu testen.

[Homoran]

Kaum ist man mal zum Grillen im Garten kommt die Wahrheit ans Licht

@MaikB85:

Vielleicht sind das auch Störfrequenzen. `
Das war ja auch meine Vermutung, wenn da etwas synchron mit Schwankungen bei IAQ auftrat.

@MaikB85:

Ich hoffe nicht, dass es ein thermisches Problem ist, weil dies mein ganzes Konzept durcheinander bringt. `
meins dann auch, ich wollte die nächsten Platinen sogar ohne Buchsenleisten aufbauen um Platz zu sparen.

Das Ergebnis soll ja auch wohnraumfreundlich aussehen.

@klassisch:

!
@MaikB85 :

Sensor wohl umsonst bestellt… `
Nie! Noch ein WeMos dran, AP-Gehäuse Billignetzteil und fertig ist der Temperatursensor.

Der BME280 ist schon ein ordentlicher Sensor. `

Sonst nehme ich sie dir ab, brauche dann aber eine andere Noob-freundliche Lösung

@klassisch:

Meine erste Spekulation geht in Richtung thermischer Beeinflussung. `
@Maik: Was passiert denn wenn du den Sensor abgesetzt in die nähe der Paltine bringst.

ich kann nicht glauben, dass der BME, der ja etwa 15mm über der Platine schwebt Probleme mit der Wärme hat. Die nächste Wärmequelle wäre der Teensy, der noch mal 15mm auf der anderen Seite der Platine auf Sockeln steh, da ist ja eher der IAQ 15mm seitlich neben dem BMEnoch dichter dran (und sendet Störungen ???)

Gruß

Rainer

[klassisch]

Teensy war mir kein Begriff. Sehe, da steckt eine ganze Famile dahinter. Schön viele i/Os - daran krankt der WeMos etwas. Und es gibt 2 (teure) Derivate mit Ethernet. Das wäre für mich auch praktisch weil ich einige Positionen habe, wo nebendran eine Ethernetleitung und sogar Switch ist und ich arbeite mit separatem Netzteil und WLAN. Aber der Preis ist abschreckend im Vergleich zum WeMos und der ESP32 läuft schon langsam an.

Habe aber nicht gefunden, wie die Boards versorgt werden und wieviel Strom die kompletten Boards ziehen.

Vielleicht kannst Du das etwas entschärfen, wenn Du das Netzteil auslagerst und direkt 3.3V einspeist. Der WeMos hat einen 5V->3.3V Linearregler an Bord, so etwas ist thermisch unschön.

Eine günstige externe Versorgung könnte sein: https://www.pollin.de/p/steckernetzteil … -mm-351843 und https://de.aliexpress.com/item/5Pcs-TL0 ... 79397.html . Aber vorsicht, man muß die Bahn zum Trimmer aufkratzen und dann die Lötbrücke setzen.

@Rainer: Mit den WeMos gibt es etliche einfache Lösungen....

[MaikB85]

Werde die Tage nochmal gucken nach einer geeigneten Position des BME280. Schon 10mm mehr Abstand zur Platine macht einen deutlichen Unterschied bei der Temperatur. Kann so noch nicht ganz eingrenzen was die Ursache ist.

Denke aber auf jeden Fall dass es dafür eine Lösung geben wird.

Schön wäre jetzt eine gute Wärmebildkamera. Ich gucke Mal ob ich die aus der Firma nochmal ausleihen kann…

[klassisch]

Oder Testo 845 damit kann man auch punktgenau messen .

Gesendet von meinem ZTE A2016 mit Tapatalk

[MaikB85]

Habe mir das ganze Gerade Mal mit der Fluke Wärmebildkamera angesehen. Der Prozessor des Teensy ist wie erwartet am wärmsten mit ca. 45°C. Ich denke das wird auch die Hauptursache sein. Da die Platine ja auch nicht sehr groß ist wird sich die Wärme über die Leiterbahnen weiter verteilen. Die Platine selber ist bei ca. 28°C laut Kamera. Da der BME280 nur ca 10mm Abstand zur Platine hat erklärt dass auch die erhöhte Temperatur. Also man wird da nicht drum rum kommen und den BME280 etwas auf Abstand zu bringen.

Der BME280 wird übrigens kein bisschen warm. Der iAQ schon ein wenig aber das ist ja klar.

Ich habe mir auch Mal den Spannungsregler angesehen. Bei 24V ist die Temperatur etwa bei 38°C. Bei 12V sind es locker 5°C weniger. Also werde ich definitiv, allein schon der Effizienz wegen, auf 12V Gleichstromnetz gehen.

Morgen werde ich mal ein paar Bilder dazu posten.

Gruß Maik

Gesendet von meinem SM-G925F mit Tapatalk

[Homoran]

Hallo Maik,

danke für die Info. Ich habe das Thema Interferenzen noch nicht ganz aus den Augen verloren. Grund ist meine Aufzeichnung:

Mich wundert, dass beide Sensoren zeitgleich stark zittern (1) oder ruhig sind (2). Mag sein dass ich mich irre, aber das wirkt auf mich eher wie eine mögliche (hochfrequente) Interferenz.

Ob das auf die Höhe der Werte des BME einen Einfluß hat kann ich so einfach nicht nachstellen. Um wenigstens zu sehen, wo diese herkommen habe ich auf einem Board den IAQ entfernt (heute 17:30-18:30) und keinerlei Veränderung der zugehörigen BME-Werte feststellen können.

Sollte das Teensy eine Interferenz abstrahlen müsste man die Sensoren lang verkabeln, wobei dann ebenfalls der thermische Einfluss entfernt wird, wobei ich ja den Teensy direkt mit 5V betreibe und somit auch der Spannungsregler keine Wärmequelle sein kann.

Gruß

Rainer

[klassisch]

@ MaikB85

Vielen Dank für die Rückmeldung!

Super, daß Du die Ursache jetzt lokalisiert hast.

Wahrscheinlich war der PT100 größer und vielleicht auch länger und hat damit eine "Mischtemp" gemessen. Manchmal stören da schon die Kabel.
@MaikB85:

Der BME280 wird übrigens kein bisschen warm. ` Ja, das ist sicher nicht spürbar. Habe ja gemessen, daß die Adafruit mit "normal" statt "forced" (was Adafruit nicht kann) ca. 0.5K Erhöhung bringt. Das könnte ich mit den Fingern auch nicht ertasten.

@ Homoran

EMV-Störungen durch den WeMos (immerhin auch 80MHz Takt + WLAN) auf den BME280 habe ich bisher noch nie gesehen. Allerdings wie gesagt immer mit meinen selbstverständlichen Vorkehrungen. Ich habe auch nie etwas gegen leitungsgebundene Störungen unternommen (z.B. Drosseln).

Wahrscheinlich sind die Gassensoren kalorimetrisch und zittern bei einem Lufthauch, den dann auch die BME280 sehen.

[Homoran]

Hallo klassisch,

@klassisch:

Wahrscheinlich sind die Gassensoren kalorimetrisch und zittern bei einem Lufthauch, den dann auch die BME280 sehen. `
Diese Antwort hatte ich befürchtet

Das war mein einziges Gegenargument gegen EMV-Störungen.

Gruß

Rainer

[MaikB85]

Wie versprochen hier noch ein paar Bilder.

Ich werde wohl den BME280 und den iAQ mit kurzen Kabeln an der Platine anschließen und dann die Sensoren nach vorne in die Platinenhalterung für die Unterputzdose integrieren. Werde da die Tage mal was am PC konstruieren.

Gruß Maik
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[klassisch]

Vielen Dank für die Bilder! Der Prozessor macht doch ordentlich warm und die Wärme hat schon eine gewisse Reichweite.

[Homoran]

Ich gabe fafür leider nicht das Equipment, habe dafür nachdem ich die tollen Bilder gesehen hatte, den Beweis antreten wollen.

Nachdem ich gestern eine Senkungbder Temperatur um 1K provozieren konnze, indem ich die Platine waagerecht gelegt hatte, vorher stand sie senkrecht und der BME war oberhalb vom IAQ. Auf den Fotos sieht man auch gut, dass der IAQ auch gut Wärme produziert.

Also habe ich auf einer Platine provisorisch zur Wärmeabschirmung etwa 3mm starkes styrodur auf die Platine unter den BME und einen etwa 2mm dicken Streifen zwischen BME und IAQ gelegt.

Nichts änderte sich.

Etwa 20:30, das Fenster stand zum Lüften (und kalibrieren) offen.

Als ich dann um 21:15 das Fenster schloss, stieg die Temperatur bei dem modifizierten Sensor höher, als bei dem Anderen.

Jetzt bin ich mit meinem Latein am Ende.

Gruß

Rainer

[MaikB85]

Da der BME280 direkt unter dem Teensy angeordnet ist sind die Leiterbahnen Natürlich auch sehr kurz zwischen den beiden. Vielleicht überträgt sich so mehr Wärme…

Gesendet von meinem SM-G925F mit Tapatalk