Einleitung

🚧 Baue deinen DIY-Sensor und werde ein Teil des weltweiten OpenData & CivicTech Netzwerks. Mit airRohr kannst du die Luftverschmutzung selbst messen.

Einkaufsliste

Sensor-Bausatz

• Vorgeflashtes Sensor-Kit

Einzelne Komponenten

• NodeMCU ESP8266 CPU/WLAN
• SDS011 Feinstaub-Sensor
• BME280 6-PIN, Temperatur & Feuchtigkeit & Luftdruck
  • über Aliexpress
  • über Nettgio
  • über Berrybase
• Kabel
• USB-Kabel z.B.: flach 2m Micro-USB
• Stromversorgung USB
• Kabelbinder
• Flexibler Schlauch, wenn möglich nicht transparent, Durchmesser 6 mm, Länge ca. 20cm Baumarkt
• Witterungsschutz, Marley Silent HT Bogen DN 75 87°

🙌 Toll, du hast dich entschieden, die Teile online zu kaufen! Leider kann die Lieferung einige Tagen oder bis zu drei Wochen dauern. Genieße bis dahin dein Leben .

Treiber & Firmware

Wir haben die Firmware bereits vorbereitet. Du muss nur noch Treiber installieren und die NodeMCU (ESP8266) flashen.

Um mit deinem ESP8266 zu kommunizieren, benötigst du den USB-2-Seriell-Treiber für dein Betriebssystem.

Der Chipsatz für die NodeMCUs v3 ist normalerweise der CH341, schaue einfach auf der Rückseite deiner NodeMCU nach, um einige technische Informationen zu finden.

Wähle den Link, der dem Betriebssystem deines Computers entspricht.

Windows

Treiber für Modell V2 (CP2102) für Windows

• Windows 10 - Windows 10 sollte in der Lage sein, diese automatisch herunterzuladen
• Windows 7/8/8.1 - 32-Bit-Version - keine Unterstützung für die 64-Bit-Version des Betriebssystems

Treiber für Modell V3 (CH340/CH341) für Windows

• Windows - Windows 10 sollte in der Lage sein, diese automatisch herunterzuladen.

Entpacke die heruntergeladene Datei für Windows:

• für V2: Öffne den Ordner CP210x und doppelklicke auf die Anwendung CP210xVCPInstaller_x64 (oder x86)
• für V3: Öffnen den Ordner CH341SER und doppelklicke auf die Anwendung SETUP.

Aufbau

⚠️ WICHTIGE ANMERKUNG Installiere vor dem Zusammenbau die Firmware! Siehe Abschnitt Firmware-Flasher.

NodeMCU v3

Hinweis: Unsere Anweisungen beziehen sich auf Version 3 der NodeMCU. Dies ist an den Anschlüssen VU und G zu erkennen (siehe Zeichnung).

####### Wenn du fertig bist, sollte es so aussehen

Verdrahten des SDS011

Die Stifte sind von RECHTS nach LINKS nummeriert. Achte beim Anschließen darauf, dass die Kabel auf den Stiften sitzen, da die meisten Dupont-Kabel auch zwischen die Stifte passen.

SDS011 Stift 1 -> Stift D1 / GPIO5
SDS011 Stift 2 -> Stift D2 / GPIO4
SDS011 Stift 3 -> GND
SDS011 Pin 4 -> unbenutzt
SDS011 Stift 5 -> VU (NodeMCU v3) / VIN (NodeMCU v1,v2)
SDS011 Pin 6 -> unbenutzt
SDS011 Pin 7 -> unbenutzt

💡 Weitere von unserer Firmware unterstützten Sensoren

Zusammenlöten BME280

Verbinde die Stiftleiste mit der BME280-Platine. Löte diese von der Rückseite zusammen. Die Abstände zwischen den Pins sind sehr klein, sei also geduldig und vorsichtig.

Der Trick besteht darin, die Lötkolbenspitze auf den Pin aufzusetzen, diese etwas zu erwärmen und dann das Lötzinn leicht aufzutragen.

Verdrahten den BME280

Die Stifte sind von LINKS nach RECHTS nummeriert.

VIN -> Stift 3V3 (3,3V)
GND-> GND/G
SDA -> PIN D3
SCL -> Stift D4

Alles miteinander verbinden

Verbinde die NodeMCU und den SDS011 miteinander

Flexiblen Schlauch anschließen

• Schließe den flexiblen Schlauch an den Sensor SDS011 an.
• Verwende den zweiten Kabelbinder, um den Temperatursensor BME280 am Schlauch zu befestigen
• Führe das USB-Kabel durch das Rohr. Montiere den SDS011 so, dass die NodeMCU nach oben und der Lüfter nach unten zeigt.

Sensor in das Rohr einschieben

• Schiebe die Teile in das Rohr, so dass es innen eingeklemmt wird.
• USB-Kabel, flexibler Schlauch und BME280 sollten aus dem Ende des Schlauchs herausschauen.
• Schiebe das andere Rohr drauf.

Endbearbeitung

• Positioniere den Temperatursensor so auf dem flexiblen Schlauch, dass er sich am Rand des Rohrs befindet.
• Schneide den flexiblen Schlauch am Ende des Rohrs ab.
• Optional: Du kannst die offenen Enden des Rohrs mit einem feinen Netz abdecken. So kann die Luft zirkulieren, aber die Insekten bleiben draußen.

Platzierung

Der ideale Platz wäre 1,5 bis 3,5 Meter über der Straße und gut belüftet. Dies ist jedoch nicht für alle Personen möglich, daher werden bei der Anmeldung Angaben wie Höhe über dem Boden und Lage zur Straße abgefragt.

Konfiguration

Abrufen der ID

1. Schließe die Station mit einem USB-Kabel an, um den Sensor mit Strom zu versorgen.

2. Die Station versucht, eine Verbindung mit dem konfigurierten WiFi herzustellen. Falls dies nicht funktioniert, öffnet der Sensor einen Access Point mit dem Namen Particulate Matter ID , Feinstaubsensor-ID oder airRohr-ID. Die ID ist die chipID (zum Beispiel 13597771). Bitte notiere dir diese Nummer, da diese für die Registrierung benötigt wird.

3. Verbinde dich mit dem erstellten Adhoc-WiFi. Das Standardpassword für dieses Netzwerk ist 'airrohrcfg'. Warte, bis die Verbindung hergestellt ist.
   Android: Wenn die Verbindung sofort abbricht, schau unter 'Verbindungen -> WiFi -> Erweitert' und deaktiviere die Option 'Smart Network Switch'.

4. Öffne deinen Browser und gebe http://192.168.4.1/ ein.

⚠️ Bitte beachten Es kann einige Versuche dauern, bis die NodeMCU eine Verbindung mit deinem WLAN herstellen kann. Bitte werde nicht ungeduldig und versuche es, bis es funktioniert. Der Sensor kann auch über ein Smartphone konfiguriert werden. Wenn die Konfiguration des Sensors funktioniert hat, ist die Konfigurationsseite unter dieser IP 192.168.4.1 nicht mehr zugänglich.

Konfiguriere die Station

1. Gib unter 'Konfigurieren' deine SSID (Name deines WiFi-Heimnetzwerks) und den Netzwerksicherheitsschlüssel (unter Windows) bzw. das WiFi-Passwort ein.

2. Für Feinstaubsensoren (SDS011) sind gemäß dieser Anleitung keine weiteren Änderungen erforderlich

3. Nachdem du auf Speichern gedrückt hast, startet der Sensor neu und ist auf diese Weise nicht mehr erreichbar, wenn er sich mit dem WLAN verbindet.

Testen Sie die Station

Wenn außer der Eingabe der Daten des WiFi-Netzwerks keine Änderungen vorgenommen wurden, kann der Sensor nach etwa 10 Minuten auf den folgenden Seiten "getestet" werden. Auf diesen Seiten muss nach der chipID gesucht werden (im obigen Beispiel die 13597771).

• Sensordaten
• WLAN-Signal

Registierung

Sensor registrieren

Gehe auf devices.sensor.community, um dein Gerät zu registrieren und Teil des offenen Datennetzwerks zu werden.

Registriere dein Gerät

Nachdem du dich angemeldet hast, klicke auf "Neuen Sensor registrieren" und fülle das Formular aus. Startseite -> (Login) - Meine Sensoren -> Neuen Sensor registrieren

• Deine notierte ChipID des ESP8266 (NodeMCU).
• Deine E-Mail-Adresse (wird nicht veröffentlicht).
• Deine Adresse: Straße mit Hausnummer, Postleitzahl und Ort. Klicke auf "Eingegebene Adresse suchen", um die Standortkoordinaten zu erhalten (diese werden abgerundet). Überprüfe die Position der Stecknadel, ändere diese gegebenenfalls.
• interner Name erleichtert die Trennung, wenn du mehrere Sensoren hast (wie Garten, Sensor für Mama,...).
• die Umgebung der Station - z.B. Höhe über dem Boden, Straßenrand, hohes Verkehrsaufkommen, Freifeld o.ä.

Troubleshoot

Problemen beim Übertragen?

Gebe folgendes in deinem Browser mit deinen eigenen Daten ein: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

Die [ID] kann auch im Eingabefeld open links auf der Seite https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1 gesucht werden.

• Ist der Sensor über https://devices.sensor.community/ registriert und ist der Sensor auf der Karte sichtbar?
• War das WLAN-Signal in der Vergangenheit schwach? Hier ist das server-seitige Signalprotokoll: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/Fk6mw1WGz/wifi-signal?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

Probleme mit dem USB-Kabel?

• Überprüfe die Stromversorgung
• Neustart (Stromversorgung trennen, z.B. USB-Stecker ziehen)
• Ist die WLAN-Konfiguration okay (der Sensor verbindet sich mit dem konfigurierten WLAN). Wenn nicht:
  • Öffnet der Sensor einen Adhoc Wifi (Access Point), in den ersten 2-7 Minuten nach einem Neustart?
  • Suche nach dem WLAN-Netzwerk airrohr-[ID]. Es kann einige Minuten nach einem Neustart brauchen bis dieses sichtbar ist.
• Prüfe an deinem eigenen Router, ob der Sensor im Netzwerk angemeldet ist, und merke dir die IP
  • alternativ "Im Netzwerk suchen" im airRohr Flashing Tool verwenden
  • Falls ja: Verbinde dich mit dem Sensor über einen Browser http://[ip-deines-sensors]/, die Konfiguration sollte erscheinen
  • Falls nein: könnte es an einer unzureichenden Stromversorgung, Neustartschleife oder ähnlichem liegen.
• Schließe die NodeMCU über ein USB-Kabel an einen Computer an und schau dir das Protokoll an

  • Mit einem seriellen Terminalprogramm verfolgen (Einstellungen: Baud 9600, 8N1)

    • Linux: Bildschirm, Minicom, cutecom
    • Windows: Tera Term
    • MacOS: Bildschirm, Minicom, ...
    • evtl. sind noch geeignete USB-2-Seriell-Treiber notwendig, siehe https://github.com/opendata-stuttgart/meta/wiki/Firmware-einspielen

  • Dort sollte zu sehen sein, was der Sensor gerade macht (Boot-Meldungen, WLAN-Verbindung oder Access Point, Messung - erst nach 3 Minuten)

Probleme mit der Elektronik?

• Entferne die Sensorelektronik aus dem Gehäuse und schau sie dir genau an
• Stromversorgung erneut prüfen/ersetzen
  • Blinkt die NodeMCU(ESP8266) kurz nach dem Neustart?
  • SDS011: rote LED/Lüfter leuchtet nach dem Neustart?
  • Überprüfe/ersetze die Kabel zu den Sensoren erneut