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AttNo.de – weiteres Addon als CO2-Sensor mit einem MH-Z19

Attno.de als CO2-Sensor

Den AttNode gibt es ja nun inzwischen in der Version 3 – mit einem Attiny3216-Chip von Atmel. Dieser Weiterentwicklung verdanken wir nun die Möglichkeit, auch Sensoren mit UART-Anschluss anbinden zu können. Der MH-Z19c, ein CO2-Sensor der Firma Winsen aus China, ist ein Vertreter dieser Kategorie. Er misst die CO2-Konzentration der Umgebungsluft im Bereich von 400 – 5000 ppm. So weit zur Theorie, wie sieht das Ganze nun aus?

Ziel war es, einen kleinen, speziell auf die Aufgabe der CO2-Messung zugeschnittenen Sensor mit Datenübertragung via LoRaWAN® der Messewerte und lokaler Darstellung des gemessenen CO2-Niveaus zu entwickeln.

  • Foto von @seiichiro0185
  • Foto von @nottheadge
  • Foto von @seiichiro0185

Was kann er nun wirklich?

Basierend auf dem Layout (Position PIN-Header und Größe der PCB) entstand eine Addon-PCB. Folgende Funktionen stehen damit zur Verfügung:

  • Betrieb des Sensors mit einer Betriebsspanung von 5V
  • Integration von 2 Neopixel-LED’s zur lokalen Visualisierung am Sensor
  • PIN-Header zur Aufnahme des MH-Z19c
  • Anschluss eines Buttons zum Starten einer AdHoc-Messung bzw. beim längeren Betätigen des Tasters (>7s) die Kalibrierung des Sensors

Für die Erweiterung der Toleranz der Betriebsspannung wurde mit dem MCP1703 ein LDO integriert, dieser arbeitet eigentlich im Bereich von 3-15V. Er liefert eine konstante Betriebsspannung von 3,3V nur für den AttNo.de. Da jedoch der MH-Z19sowie die Neopixel 5V benötigen, muss der Node aktuell mit 5V (USB-Anschluss) betrieben werden.

Hier eine Toleranz des Sensors für den kompletten Node mit allen Komponenten herzustellen, ist eine der Folgeaufgaben im Projekt.

Für den Betrieb des Nodes mit dem AddOn ist kein Powerpack erforderlich.

  • Der Testaufbau des Sensors, Foto von @archer

Alle Informationen, die Gerberfiles sowie die *.stl-Files des Gehäuses zu diesem Addon sind im Github, alle Infos zum AttNo.de, die Software sowie Infos zum Payloaddecoder auf der Website des Projektes attnod.de zu finden.

  • Der Taster wird im Gehäuse eingeklebt, das USB-Board gibt es fertig zu kaufen, Foto von @seiichiro0185

Wie geht es weiter?

Es gibt im GitHub bereits einige Issues die wir angehen wollen – ergo wird es weitere Versionen zu diesem Node geben.

Gleichzeitig wird an verschiedensten Stellen an weiteren Anwendungsfällen für den AttNo.de gebastelt, lasst Euch überraschen!

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ATTiny84 – Chip programmieren bevor er auf der PCB festgelötet wird

Das Ansinnen klingt eigentlich etwas sonderbar, hat man den Chip auf der Platine, steht einem in der Regel ein Prog-Header zur Verfügung, mit dem man seinen Quellcode problemlos auf den Chip bekommt. Dachte ich mir auch so.

Leider machte ich mit Chips vom netten Chinesen eine andere Erfahrung – einmal auf der Leiterplatte liesen sich etwa die Hälfte der gelieferten Chips nicht programmieren. 🙁

Was nun – einfach wieder runter löten, den Nächsten drauf und dann hoffen das der richtig geht? Auch hier gab es bei einigen Nodes mehr als nur eine Zusatzrunde – also musste etwas anderes her. Nun sind die Chips der Bauform SOIC-14 nicht wirklich dazu geeignet, die 6 Kontakte mit Hand anzupinnen und dann mit nicht vorhandenen 3. Hand das Schreiben auf den Chip zu starten.

  1. Versuch – eine Programmierklammer (Deutsche Quelle, Ali)
  • Die Progrmmierklammer – die einfache Methode einen “rohen” IC zu flashen

Einmal die richtigen Kontakte mit Dupontwires angebunden und auf der Seite des Programmieradapters die Kabel in einen 6fach-Adapter gepackt konnte es los gehen.

Die IC’s auf die antistatische Arbeitsplatte gelegt und dann einfach die Klammer von oben (richtig herum!!!) darauf gesetzt- durch die Rillen an den Kontakten funktionierte das schon mal richtig gut.

Kann man so machen, nur die Nummer mit den Dupont-Wire ist eine mächtige Frickelei – das muss doch noch besser gehen!

Also, Variante 2 – Ein Programmierkopf, gefunden bei Ali

  • Das Testset zum Testen nicht eingelöteter Tiny’s
  • hier mal im Detail

Erst mal den Programmierkopf auf ein Breadboard gepackt, mit Dupon-Wires verkabelt und den Diamex-Adapter angesteckt. Nun braucht man nur noch mit der Pinzette den IC richtig rum einlegen und schon kann der Chip programmiert werden.

Ich glaube, ich werde mir den Programmierkopf auf eine Lochrasterplatte löten, die noch einen passenden Header für den Adapter hat und habe damit eine fast perfekte Lösung.

Einlegen des IC’s in den Programmierkopf
und ab gehts, der Sketch wird auf den IC geschrieben

Das Entnehmen des Chips und das Einlegen des Nächsten erspare ich Euch hier, ich glaube das kann sich jeder gut selbst vorstellen. Die Ausschussquote der neuen IC-Lieferung, diesmal von Reichelt lag übrigens bei genau 0% – rechnet man bei dem günstigeren Preis vom Ali die defekten IC’s mit ein – beide Lieferanten nehmen sich preislich nichts. Aber, wenn alle IC’ssofort gehen wird das Basteln wesentlich entspannter!

Ich teste auf Grund der Erfahrungen die Chips jetzt sofort bei Einlagerung – so erspart man sich böse Überraschungen. Und sowohl die Klammer als auch den Programmierkopf habe ich mit auch gleich passend für den ATTiny3216 mit bestellt – der kommt ja demnächst mit dem attno.de in der Version V3.

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