Misurazione Anidride Carbonica e Luce - EmonCMS - Memorizzazione MicroSD - LCD

Buonasera a tutti ^_^
Scrivo poco sul form e sono poco pratico di esso. Volevo condividere con voi l'ultimo progetto che ho sviluppato con Arduino. Spero di non infrangere alcuna regola creando questo topic, ma sopratutto di non infastidire nessuno.


Ho finito di costruire in questi ultimi giorni una stazione mi misurazione ci CO2/Anidride Carbonica ideale per la misurazione della concentrazione di essa all'interno di luoghi chiusi e/o serre.

Mi sono reso conto che esistono determinati luoghi chiuso dove risulta particolarmente utile tenere sotto controllo i livelli di CO2. Inoltre ho scoperto che alcune persone appassionate di giardinaggio e simili, alcune volte si trovano di fronte al problema di dove monitorare sia i livelli di luce a cui è esposta una pianta, sia i livelli di CO2/Anidride Carbonica.

Ho realizzato questo piccolo prototipo pensando a queste due esigenze.

Ecco il link con codice, spiegazione, foto, etc
http://www.tecnicicomputermilano.it/arduino/monitoraggio-ambientale-monitoraggio-co2-con-arduino/

(PS: Si tratta di un dominio nato per ospitare alcune campagne pubblicitarie riguardanti la riparazione di computer, ho pensato però che potesse essere il migliore tra quelli che avevo a mia disposizione per pubblicare questo progetto :P)

Non sono il "cosidetto" "Hardware Guy". Lavoro principalmente come WebMarketing Analyst/Programmatore PHP. Non sono un guru dell'elettronica, di Arduino e del C++. Spero comunque che il lavoro che ho svolto possa piacere ed essere utile a qualcuno di voi, pur sapendo che probabilmente contiene "delle lacune", se così si può dire.

Mi piacerebbe avere un vostro Feedback.
Sia a livello di trobleshooting: magari qualcuno di voi riesce a notare degli errori che non avevo notato.
Sia a livello di funzionamento dell'hardware: qualcuno di voi ha già lavorato con l'MG-811 della SandBox Electronics? Come vi siete trovati?

Bhe, enjoy! (=
Un saluto a tutti! E magari ci si vede da qualche parte per l'Arduino Day ;)

Non capisco questo periodo:

La prima volta che utilizzerete il sensore di CO2 di Sanbox electronics è consigliabile lasciarlo alimentato per 48h. Dopo le prime 48h, prima di raggiungere il “funzionamento ideale”, sarà necessario aspettare circa 2 ore dopo averlo alimentato. Possiamo dire che il tempo medio che impiega a “riscaldarsi” è di circa 2 ore (Non è una sentenza del tutto corretta, ma per la maggior parte degli usi possiamo prenderla per buona).

Immagino tu faccia riferimento a quanto riportato qui:
http://www.veetech.org.uk/Prototype_CO2_Monitor.htm
relativamente alla fase di calibrazione, ossia far lavorare il sensore per 48 ore in calibrazione, poi scollegare tutto, rialimentare e aspettare 2 ore prima di iniziare le letture. A proposito, mi pare di aver capito che avresti bisogno durante la calibrazione ad un certo punto di avere una concentrazione di 1000 ppm di CO2 nell'aria. Però tu parli di 4000 ppm, e poi esegui un metodo poco empirico, di soffiare in un sacchetto dove ci hai chiuso il sensore. Sei sicuro che sia affidabile come metodo? :sweat_smile:

Si, esatto! Faccio riferimento a quanto scritto in quel sito. Non so se lo hai trovato tramite google o meno, ma se guardi nell'articolo che ho scritto, vedrai che ho messo un link proprio a quella pagina ed ho ringraziato sia l'autore di quell'articolo, sia SandBoxElectronics (=

Per scrivere questo codice ho guardato del codice già esistente. Nello specifico mi riferisco a questo e a questo. Quindi non posso che ringraziare SandBox Electronics e Veetech.


A proposito, mi pare di aver capito che avresti bisogno durante la calibrazione ad un certo punto di avere una concentrazione di 1000 ppm di CO2 nell'aria.

Sempre la stessa pagina spiega che il sensore è sensibile anche alla concentrazione di 40000ppm. La pagina stessa è "accreditata"/"consigliata" dalla SandBoxElectronics, la casa produttrice del sensore. Ecco perché considero valido il fatto che viene spiegato che il sensore è sensibile alla fonte di 40000ppm.
Siccome avere 1000ppm è un lavoro un pò complesso da fare "in casa", esattamente come ha fatto anche la persona di Veetech, anche io mi affido alla fonte di 40000ppm.

Però tu parli di 4000 ppm, e poi esegui un metodo poco empirico, di soffiare in un sacchetto dove ci hai chiuso il sensore. Sei sicuro che sia affidabile come metodo? smiley-sweat

E' evidente che non è un metodo professionale. Se una persona ha bisogno di un sensore estremamente accurato, per usi aziendali o per usi critici non può usare questo metodo. Lo spiego anche nell'articolo.

Per concludere a riguardo del campionamento: il precedente è un metodo molto utile quando se si desidera utilizzare questo prototipo per applicazioni non critiche. E’ abbastanza accurato per permettere un semplice monitoraggio casalingo home made, oppure per il monitoraggio di una piccola serra, ma non è assolutamente affidabile in caso di utilizzi critici, aziendali, oppure dove è richiesta una grande precisione. In quei casi diventa necessario effettuare il campionamento con l’aiuto di un sensore professionale già calibrato, e di un opportune strumentazioni per generare il numero di ppm di CO2 desiderati.


Per quanto riguarda la fonte di 40000ppm e l'affidibilità del metodo per sensori home made:
La fonte da 40000ppm la usa anche la persona di Veetech. E ripeto, si tratta di una pagina accreditata da SandBox Electronics. [NB: La fonte è di 40000ppm, il range utile del sensore con calibrazione home made in ambiente caslaingo è di 400-4000ppm. C'è uno zero in meno. Ed ammetto che la cosa ogni tanto mi fà fare un pò di confusione :P]
Per quanto riguarda il metodo, lui ne usa uno simile. Riporto quanto dice lui sul metodo:

Determine the Voltage at 40000 ppm (exhalation concentration)
Next obtain a plastic bag of length about 30 cm and width 22 cm. Snip one corner of the bag to leave a tiny hole opposite to the open end. This is the ‘exhaust vent’. Inflate the bag as best as possible and then, without switching the unit off or disturbing the wiring, carefully place the complete unit in the bag. Make sure the plastic is kept well clear of the sensor. Inserting the device in an open top plastic box or rigid container may help. Connecting wires to the power supplies will be through the open end of the bag. Close the open end as best as possible and, very gently, exhale into the bag through the open end (rather like inflating a balloon). Pinch the exhaust vent completely, while taking fresh breath, to prevent ambient air entering the bag. The exhaust hole should also be semi restricted when exhaling air into the bag to allow the bag to inflate. Within a few minutes the bag will be virtually entirely filled with exhaled air at 40000 ppm. The downside is that the relative humidity will be 100% but this does not seem to be a problem other than making it difficult to read the display. When the display reading remains constant for approximately 30 seconds steady state has been reached (at about 2 - 2.5 volts below the 400 ppm voltage). Ideally keep exhaling for another 30 seconds to make sure and then note the voltage and carefully remove the bag. The whole process takes about 5 minutes and, again, the more effort put into it, the better will be the accuracy of the sensor. The voltage value at 40000 ppm is defined as v40000ppm.

Ammetto che personalmente ho avuto qualche problema ad usare esattamente il suo metodo. E mi riferisco a problemi lato pratico/manuale che credo possano "mostrarsi" a più o meno tutti nel momento in cui si mettono a fare questa operazione. Ho preferito prendere un sacchetto di plastica, sgonfiarlo del tutto/aspirare l'aria al suo interno. Fatto questo, "espirare" al suo interno. Credo che i risultati siano molto molto simili al metodo indicato su Veetech.

Dopo aver calibrato il sensore con questo metodo ho provato a fare delle prove.
L'aria "pulita" la legge sempre tra i 380 e i 440, e questo mi sembra realistico.
Dopo una nottata a casa chiusa ho più o meno 700 ppm di CO2, e considerando l'ambiente di casa mia, mi sembra abbastanza realistico.
Se respiro vicino al sensore ottengo una concentrazione di circa 2000 ppm, ed anche in questo caso mi sembra che sia un valore realistico.

Ovviamente ripeto, questo non è il metodo più preciso di tutti. Per essere precisi servono un altro sensore calibrato correttamente ed una fonte di CO2 + i relativi strumenti per mantenere un piccolo ambiente/una piccola area a quella data concentrazione.

Scusami, come al solito ho scritto una "pappardella lunghissima" :P

Sperò però di aver risposto alle tue domande (= E grazie per l'interessamento!

EDIT: Prima ho fatto un errore "enorme" con i numeri. Ho scritto 4000 dove dovevo scrivere 40000. Ti chiedo scusa tantissimo! Edito subito il post e correggo quanto ho scritto di modo che i "calcoli" tornino :P Scusa ancora! La spiegazione resta comunque invariata ;)

Se leggo bene il datasheed del sensore questo si consuma col tempo alla esposizione di CO2.
Ciao Uwe

Leggi bene! O almeno, anche io ho capito la stessa cosa leggendo il DataSheet :wink:
Ma ammetto che non sono affatto esperto di longevità e di "consumo con l'esposizione" riguardante questi sensori.

Mi chiedo, per pura curiosità, quanto possa durare un ciclo di vita medio di questo sensore. Oppure mi chiedo dopo quanto tempo di utilizzo è realmente necessario ricalibrarlo. Mi rendo conto che non esiste una "durata fissa", ma non riesco a farmi un idea.

Tu riesci a farti un idea o a fare una stima in base a quanto scritto sul DataSheet?

A me è stato venduto/consigliato come un sensore abbastanza stabile e preciso nel tempo. Ma ben so che questi non sono dati matematici/precisi.

Nei prossimi giorni mi piacerebbe avviare un test in cui lo tengo accesso 24/24 7/7 per vedere se nel lungo termine registro significativi cambiamenti nella lettura dei valori. Così da capire come si comporta nel tempo. Se avvierò i test vi aggiornerò :wink:

Riguardato.
Non capisco neanche da dove viene il carbonato di litio ne il sodio anche se nel NASICON Na3Zr2Si2PO12 c'é il sodio ma é una ceramica dove gli ioni si possono muovere bene e percui il materiale ha una resistenza bassa se la correnete elettrica viene trasportata con ioni e non elettroni.
Ciao Uwe

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