Erste Schritte

Einleitung

Die CO2-Ampel zeigt eine Farbe entsprechend der Kohlenstoffdioxid-Konzentration und dem Anwendungsfall an. Bei blauer und grüner Anzeige ist die CO2-Konzentration gut/niedrig. Gelb zeigt eine erhöhte Konzentration und bei rot sollte gelüftet werden. Der blaue Bereich dient zur Orientierung, wann ein Lüften beendet werden kann und eine niedrige CO2-Konzentration vorliegt. Frischluft hat eine CO2-Konzentration von ungefähr 400ppm.

CO2-Ampel

Die Stromversorgung erfolgt über den USB-C Anschluss (4.3-5.3V) und beim Einschalten benötigt der Sensor ca. eine Minute bis ein gültiger Wert angezeigt wird. Wenn die Anzeige nicht stimming sein sollte (z.B. nicht blau an Frischluft), dann das Gerät nachkalibrieren. Die Sensirion SCD30 Sensoren sind stoßempfindlich und können sich unter Umständen durch Stöße verstellen.

Die Helligkeit kann über den Switch-Taster eingestellt werden. Mit einem langem Tastendruck auf Switch (>3s) wird der WiFi AP-Modus gestartet.

Der Lichtsensor wird jede Stunde überprüft und bei Dunkelheit erfolgt eine Reduzierung der Helligkeit.

  • zur Covid-Prävention

    • bis 599 ppm -> hellblau
    • 600 bis 799 ppm -> grün
    • 800 bis 999 ppm -> gelb
    • 1000 bis 1199 ppm -> rot
    • 1200 bis 1399 ppm -> rotes Blinken
    • 1400 ppm und höher -> rotes Blinken + Buzzer
  • gegen Ermüdung

    • bis 599 ppm -> hellblau
    • 600 bis 999 ppm -> grün
    • 1000 bis 1199 ppm -> gelb
    • 1200 bis 1399 ppm -> rot
    • 1400 bis 1599 ppm -> rotes Blinken
    • 1600 ppm und höher -> rotes Blinken + Buzzer

Aufstellort

Das Gerät sollte mittig im Raum auf einer Höhe von ca. 1,5m und mit Abstand zu Personen (Ausatemluft) platziert werden und außerhalb von Fenster- und Türbereichen. Im Bereich von starken Luftbewegungen (Durchzug) zeigt die Ampel meist deutlich schwankende Werte und daher sollte dies vermieden werden.

Servicemenü

Zum Starten des Servicemenüs den Switch-Taster beim Einschalten gedrückt halten oder den Switch-Taster halten und kurz den Reset-Taster betätigen.

Die LEDs leuchten kurz violett und anschließend kann über den Switch-Taster die Funktion ausgewählt und mit einem langen Tastendruck (>2s) bestätigt werden. Nach 10s wird die aktuell gewählte Funktion auch automatisch gestartet.

  • Software v22 und aufwärts
    • 1 violette LEDs -> Selbsttest
    • 2 violette LEDs -> Frischluft-Test
    • 3 violette LEDs -> Höhenkompensation + Temperaturoffset + Buzzer
    • 4 violette LEDs -> Kalibrierung an Frischluft
  • Vor v22
    • LED 1 -> Selbsttest
    • LED 2 -> Frischluft-Test
    • LED 3 -> Höhenkompensation und Temperaturoffset
    • LED 4 -> Kalibrierung an Frischluft

Selbsttest

  1. Buzzer
  2. LEDs rot
  3. LEDs grün
  4. LEDs blau
  5. LEDs weiß (nur Plusversion)
  6. Sensortest (alle LEDs müssen grün anzeigen)
    • LED 1 = Licht
    • LED 2 = CO2 (100-1500ppm)
    • LED 3 = Temperatur (5-35°C) und Luftdruck (700-1400 hPa)
    • LED 4 = Luftfeuchtigkeit (20-80%)

Frischluft-Test

Die LEDs zeigen dabei die aktuelle CO2-Konzentration wie folgt an:

  • bis 299 ppm -> rot
  • 300 bis 349 ppm -> gelb
  • 350 bis 450 ppm -> blau
  • 451 bis 500 ppm -> gelb
  • 501 ppm und höher -> rot

Höhenkompensation + Temperaturoffset + Buzzer

  1. Höhenkompensation über Switch-Taster einstellbar (Übernahme nach 10s oder 2s langer Tastendruck)
    • 0 rote LEDs = 0m
    • 1 rote LEDs = 250m
    • 2 rote LEDs = 500m
    • 3 rote LEDs = 750m
    • 4 rote LEDs = 1000m
  2. Temperaturoffset über Switch-Taster einstellbar (Übernahme nach 10s oder 2s langer Tastendruck)
    • 0 gelbe LEDs = 0°C
    • 1 gelbe LEDs = +2°C
    • 2 gelbe LEDs = +4°C
    • 3 gelbe LEDs = +6°C
    • 4 gelbe LEDs = +8°C
  3. Buzzer über Switch-Taster einstellbar (Übernahme nach 10s oder 2s langer Tastendruck)
    • 0 grüne LEDs = Buzzer deaktiviert
    • 1 grüne LEDs = Buzzer aktiviert
  4. Ende: die LEDs leuchten kurz blau und der Buzzer ertönt

Kalibrierung

Der CO2-Sensor ist vom Hersteller vorkalibriert und hat nach unseren Tests eine Genauigkeit von +/-50ppm. Daher empfehlen wir eine Kalibrierung frühstens nach einigen Monaten und danach einmal im Jahr. In manchen Fällen ist nach der ersten Inbetriebnahme eine Kalibrierung erforderlich, da die Sensirion SCD30 Sensoren stoßempfindlich sind.

Eine Kalibrierung kann direkt am Gerät vorgenommen werden, wenn dieses an Frischluft (400ppm CO2) betrieben wird.

Die aktuellen Sensordaten können über USB und einem Terminalprogramm (z.B. HTerm, PuTTY, minicom oder picocom) mit den Verbindungsparametern 9600 Baud, 8N1, Newline at:LF ausgelesen werden.

Ablauf (Firmware v9+)

Die CO2-Ampel an Frischluft betreiben, im Freien oder direkt am offenen Fenster (windgeschützt). Das Gerät während der Kalibrierung nicht in ein Gefäß legen, da sich darin Kohlendioxid ansammeln kann.

Video zum Ablauf

Das Servicemenü starten in dem man den Switch-Taster beim Einschalten gedrückt hält oder den Switch-Taster halten und kurz den Reset-Taster betätigen.

  1. Servicemenü: Die LEDs leuchten kurz violett und anschließend kann über den Switch-Taster die Funktion ausgewählt und mit einem langen Tastendruck (>2s) bestätigt werden. Nach 10s wird die aktuell gewählte Funktion auch automatisch gestartet.
    • Software v22 und aufwärts
      • 1 violette LEDs -> Selbsttest
      • 2 violette LEDs -> Frischluft-Test
      • 3 violette LEDs -> Höhenkompensation + Temperaturoffset + Buzzer
      • 4 violette LEDs -> Kalibrierung an Frischluft
    • Vor v22
      • LED 1 -> Selbsttest
      • LED 2 -> Frischluft-Test
      • LED 3 -> Höhenkompensation und Temperaturoffset
      • LED 4 -> Kalibrierung an Frischluft
  2. Den Switch-Taster 3 Mal betätigen damit alle 4 LEDs bzw. die 4. LED neben dem Reset-Taster leuchtet.
  3. 10s warten oder den Switch-Taster mindestens 2s gedrückt halten.
  4. Kalibrierung (mindestens 2 Minuten, maximal 15 Minuten in einer stabilen Umgebung). Zwei LEDs zeigen dabei den aktuellen unkalibrierten CO2-Wert an: blau bis 500ppm, grün bis 750ppm, gelb bis 1500ppm, rot ab 1501ppm
  5. Nach erfolgreicher Kalibrierung leuchten die LEDs kurz blau und der Buzzer ertönt. Anschließend erfolgt der Normalbetrieb.

Serielle Schnittstelle (USB)

Über die serielle Schnittstelle können die Sensordaten ausgelesen und Einstellungen gesetzt werden mit Hilfe eines Terminalprogramms (z.B. HTerm, PuTTY, minicom oder picocom).

  • Verbindungsparameter: 9600 Baud, 8 Datenbits, 1 Stoppbit, Parität: None, Newline at: LF

  • Befehle

    • R=1 - Fernsteuerung an, einmalig vor dem Senden von Befehlen erforderlich
    • R=0 - Fernsteuerung aus
    • V? - Firmwareversion abfragen
    • S=1 - Einstellungen speichern
    • L=RRGGBB - LED-Farbe (000000-FFFFFF)
    • H=X- LED-Helligkeit (0-FF)
    • B=1 - Buzzer aktiviert und an für 500ms
    • B=0 - Buzzer deaktiviert
    • T=X - Temperaturoffset in °C (0-20)
    • T? - Temperaturoffset abfragen
    • A=X - Höhe über dem Meeresspiegel in Metern (0-3000)
    • A? - Höhe über dem Meeresspiegel abfragen
    • C=1 - Kalibrierung auf 400ppm CO2 (mind. 3min Betrieb an Frischluft erforderlich vor Befehl)
    • 1=X - Bereich 1 Start: grün (400-10000)
    • 2=X - Bereich 2 Start: gelb (400-10000)
    • 3=X - Bereich 3 Start: rot (400-10000)
    • 4=X - Bereich 4 Start: rotes Blinken (400-10000)
    • 5=X - Bereich 5 Start: rotes Blinken + Buzzer (400-10000)
  • Sensordaten

    • c = CO2-Wert in ppm
    • t = Temperatur in °C
    • h = Luftfeuchte in %
    • l = Licht (1024=hell)
    • p = Druck in hPa
    • u = Temperatur in °C (Drucksensor)
    c: 600
    t: 20.5
    h: 50.5
    l: 1024     
    p: 1010.50
    u: 20.55
    

WiFi/WLAN

Bei Modellen mit WiFi/WLAN-Modul können die aktuellen Messwerte über eine lokale Internetseite abgerufen werden.

Mit einem langem Tastendruck auf Switch (>3s) wird der WiFi AP-Modus gestartet. Nach der Verbindung mit dem Netzwerk kann die Internetseite aufgerufen werden: http://192.168.1.1 Auf dieser Seite können ebenfalls die Logindaten für ein vorhandenes Netzwerk eingetragen werden, damit sich die CO2-Ampel mit diesem verbindet und eine IP-Adresse per DHCP abfragt.

Wenn das WiFi/WLAN-Modul nicht aktiv genutzt wird, empfiehlt es sich den Temperaturoffset auf einen niedrigeren Wert (+4°C bis +6°C) einzustellen.

LoRa

Modelle mit LoRa besitzen einen Transceiver für den Datenaustausch mittels des LoRa Übertragungsverfahrens.

Aktuell gibt es hierfür keine Unterstützung in der Standardfirmware. Aber im Arduino CO2-Ampel Boards Package sind bereits alle benötigten Bibliotheken enthalten.