Вступление

🚧 Sensor.Community это всемирная сеть сенсоров окружающей среды информация с которых доступна в виде открытых данныех. Соберите свою станцию измерения и присоединяйтесь к сети Sensor.Community!

Список покупок

Общие компоненты набора
Компонент Описание Ссылки на продавцов
SDS011 сенсор частиц PM2,5 PM10 проверенный продавец
список продавцов
ESP8266 Node MCU v3 процессор с возможностью подключения к WiFi. Версию Node MCU v2 не рекомендуется, равно как процессоры без металлической защиты от помех на чипе WiFi проверенный продавец
список продавцов
BME280 Датчик давления, температуры, влажности. Выбирайте версию BME280-3.3V у которой 6 контактов (у другой версии на 5 В в среднем точность чуть хуже)
Не спутайте с датчиком давления BMP280!
проверенный продавец
список продавцов
Зарядка 5 вольт Подойдет от телефона. Выбирайте качественную зарядку! возможно купить в местных магазинах
Соединительные провода Для подключения BME280 к контроллеру проверенный продавец
Пластиковая трубка внутренний диаметр 6 мм, длина около 20 см возможно купить в местных магазинах или заказать
Али
Озоне в разделе для аквариумов можно поискать трубку с внутренним диамтером 6мм
Компоненты для корпуса тип 1
Компонент Описание Ссылки на продавцов
Корпус тип 1 (электромонтажная коробка) убедитесь, что коробка подходит по размерам: не менее 90х90х35 мм, так как с меньшими размерами могут быть проблемы. вариант 1
вариант 2
вариант 3
Морозостойкая двусторонняя клейкая лента Для крепления корпуса тип 1 на окне, стене. (опционально) можно купить в местных магазинах
Застежки для крепления картин Для крепления корпуса тип 1 на окне, стене с возможностью снятия. (опционально) можно купить в местных магазинах
Леруа

Компоненты для корпуса тип 2
Компонент Описание Ссылки на продавцов
Корпус тип 2
(два отвода с внутренним диаметром 75мм )
опционален вместо корпуса типа 1. Продается в магазинах зап. европейских стран ( в РФ данный размер не распространен) Bauhof
Дополнительные опциональные компоненты
Компонент Описание Ссылки на продавцов
Корпус для сенсора BME280 Пластиковый корпус для термо-гигро-датчика как применяются в метеостанциях. Aliexpress

🙌 Отлично, что вы решили купить запчасти для собственной станции! К сожалению, доставка может занять от нескольких дней до месяца. А до тех пор наслаждайтесь жизнью :)

Драйвер и прошивка

Мы уже подготовили прошивку. Достаточно установить драйверы и прошить ваш NodeMCU (ESP8266).

Для связи с NodeMCU (ESP8266) вам понадобятся драйверы для вашей операционной системы.

Набор микросхем для NocdeMCU v3 обычно составляет CH341, просто проверьте обратную сторону NodeMCU (ESP8266), чтобы найти некоторую техническую информацию.

Выберите ссылку, соответствующую операционной системе вашего компьютера.

Windows

Драйвер для NodeMCU (ESP8266) V2 (чип CP2102) под Windows
  • Windows 10 - Windows 10 должна автоматически их загружать.
  • Windows 7/8/8.1 - 32-битная версия без поддежки 64-битных ОС
Драйвер для NodeMCU (ESP8266) V3 (чип CH341) под Windows
  • Windows - Windows 10 должна автоматически их загружать.

MacOS

Драйверы дя MacOS Drivers

Linux

Дополнительные драйверы не нужны. Все чипы должны поддерживаться системой (можно проверить командой dmesg)

Прошивка устройства

** Linux: после загрузки файла выдайте ему разрешение на исполнение командой: chmod o+x <download filename>

  • Выберите из списка нужную прошивку. Обычно это файл latest_BME280_ru.bin который содержит русифицированную прошивку с поддержкой сенсора BME280.

  • Подключите NodeMCU к компьютеру с помощью короткого кабеля micro-USB. Используйте кабель короче 1 метра, в противном случае соединение может быть нестабильно.

  • После подключения должен определиться порт подключения. Если нет, то выберите порт вручную.

NB! Желательно прошивать процессор без подключенных датчиков или в устройстве, которое ранее уже исправно работало. Если какой-либо сенсор был неверно подключен, то программа может выдать ошибку подключения к процессору и прошить будет невозможно!

  • Нажмите кнопку Upload. Должна произойти загрузка прошивки.

После того, как процесс загрузки прошивки завершится отсоедините процессор из порта USB и подсоедините снова. Тем самым вы перезагрузите его.

Сборка

⚠️ Важное замечание До того, как приступать к сборке и подсоединять сенсоры нужно прошить и проверить процессор ESP8266!

Подключение SDS011

С сенсором SDS011 идет провод, подключенный к USB плате. Его можно использовать для подключения к контроллеру ESP8266 после небольшой доработки.

  1. Отсоедините контакт от USB платы (сама USB плата более не понадобится):
  1. Надавите острым предметом на выступающую часть разъема и немного потяните за провод. Внимание! Не вырывайте провод из разъема слишком сильно! Он должен выходить легко.
  1. Высвободившийся из центра провод вставьте в крайний разъем так, чтобы он надежно зафиксировался.
  1. При помощи острого ножа сделайте разрез посередине.
  1. После разреза должно образоваться два разъема. Зачистите оба места среза чтобы получить ровную поверхность (может мешать присоединению других разъемов).
  1. Подсоедините разъемы сенсора SDS011 к процессору ESP8266 так, чтобы пластмассовые выступы на разъемах смотрели друг на друга (внутрь платы):
  1. Сами разъем надо установить во 2 и 3 контакты пропустив первый (нумерация с противоположной стороны от разъема USB)
  1. Для более надежной фиксации контактов на контроллере можно воспользоваться хомутом или термоклеем.

Еще раз проверьте ваше подключение по схеме. Неправильное подключение питания датчика (переполюсовка) может повредить сенсор! Убедитесь, что 5V с датчика приходит на VU контроллера, а GND (ground - земля) соединена с контактом G на плате контроллера:

Подсоединение трубочки к SDS011

  • Отрежте 20 см силиконовой трубки с внутренним диаметром 6мм. Заострите один конец трубки под углом 30-45 градусов. Это нужно для того, чтобы уменьшить вероятность образования капли конденсата в трубке. Подсоедините плоский конец к входному отверстию сенсора SDS011.

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

Подсоединение BME280

Датчик BME280 обычно поставляется отдельно от контактных ножек и их необходимо припаять. Если вы не умеете это делать, то можно обратится в ремонт бытовой техники или мобильных телефонов, где вам, возможно, все сделают прямо при вас за несколько минут за небольшую плату.

Отделите четыре провода и подсоедините их параллельно друг к другу контактами (в середине разъема) вовнутрь как показано на фото ниже:

BME280 | NodeMCU
VIN -> Разъем 3V3 (3.3V)
GND->  GND/G
SDA -> Разъем D3
SCL -> Разъем D4

После того, как все сенсоры подключены поместите все в корпус электромонтажной коробки и подключите питание.

Конфигурация устройства

Внимание: если вы ранее настраивали устройство для работы в своей сети, то повторная настройка вам не требуется!

  1. Подсоедините измерительную станцию с помощью USB кабеля к питанию.
  2. Станция попытается соединиться к вашей WiFi сети. Если устройство только было прошито или вы изменили пароль WiFi сети то станция не сможет подключиться и поднимет собственную сеть WiFi с именем airRohr-ID. Где ID это серийный номер процессора ESP8266. Пожалуйста запишите этот номер, так как он потребуется вам дляьше для регистрации станции на сервере приема данных.
  3. На своем компьютере (или смартфона) войдите в меню поиска сетей WiFi и дождитесь появления указанной выше сети (это может занять до 5 минут, если сеть не появилась, выключите и включите станцию). Подключитесь к сети станции.
    Android: Если соединение было сразу после подключение разорвано, то вам, возможно, нужно деактивировать опцию 'интеллектуальный сетевой коммутатор (Smart network switch)' в разделе 'Соединения -> WiFi -> Дополнительно'. Актуально для теефонов марки Samsung.
  4. Как только вы подключились в браузере наберите адрес 192.168.4.1 либо http://airRohr-ХХХХХХХ.local (где Х серийный номер процессора ESP8266).
  5. Должно открыться меню первичной настройки устройства. В меню выберите из списка сетей вашу домашнюю сеть и введите пароль от сети. После чего нажмите кнопку 'Сохранить и перезапустить'
  6. Подключите ваш компьютер обратно к вашей домашней сети. Если вы ввели пароль правильно и устройство подключилось в вашу локальную сеть, то теперь оно должно быть доступно по IP адресу, который был выдан в вашей сети (не путайе его с адресом 192.168.4.1, который использовался в шагах выше!). Если же станция в вашей сети не появилась, а вновь подняла собственную сеть, то это значит, что вы где-то ошиблись и вам надо повторить все шаги снова.

Как узнать IP станции

Для того, чтобы узнать IP адрес устройства можно воспользоваться одним из способов:

  • открыть меню настройки вашего домашнего роутера и посмотреть там в списке подключенных к сети устройств.
  • воспользоваться программой Flashing Tool, которую ранее использовали для прошивки станции. В программе надо открыть вкладку Discovery и нажмите кнопку Refresh. Должна появиться строка с адресом устройства в вашей локальной сети.


Как убедится, что станция отсылает данные

Если вы не делали никаких иных изменений настроек, нежели чем описано выше, то станция начнет отсылать данные. После 10 минут работы вы можете посмотреть накопленные данные на этом сайте введя ID станции (серийный номер процессора ESP8266).

Регистрация устройства

Sensor.Community

  1. Зарегистрируйтесь на сайте devices.sensor.community
  2. Войдите в свой аккаунт и в разделе "Мои сенсоры" нажмите "Зарегистрировать новый сенсор"

Устранение неполадок

Проблема при передаче данных?

Введите следующий адрес заменив в конце тип сенсора на свой: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

И[ID] также можно найти в поле ввода в верхнем левом углу этой страницы: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?orgId=1

  • Зарегистрирован ли датчик через https://devices.sensor.community/ и виден ли он на карте?
  • Был ли в прошлом слабый уровень сигнала WLAN? Здесь находится сервер регистрации сигналов: https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/Fk6mw1WGz/wifi-signal?orgId=1&var-chipID=esp8266-[ID]

Проблемы с USB-кабелем?

  • Проверьте электропитание: кабель USB
  • Перезагрузите (отключить питание, например, вытащить USB-штекер)
  • Подключается ли устройство к сконфигурированной сети WLAN? Если нет:
    • открывает ли датчик точку доступа (в первые 2-7 минут после перезагрузки)?
    • Ищите airrohr-[ID] WLAN сеть. Терпение, это может занять 1-2 минуты после загрузки.
  • Проверьте на собственном маршрутизаторе, входит ли датчик в сеть, запомните его IP.
    • альтернативно используйте "Discovery" в flashtool.
    • Если да: подключение к датчику по IP через браузер http://[ip-of-the-sensor]/, то должен появиться интерфейс.
    • Если нет: у ESP возникли проблемы, например, недостаточное питание, бесконечая перезагрузка или другие.
  • Подключите USB к компьютеру и просмотрите журнал.
    • Отслеживание текста на последовательном интерфейсе с помощью программы последовательных терминалов (Настройки: baud 9600, 8N1)
    • Там вы должны видеть, что делает датчик (сообщения о загрузке, подключение к WLAN или AP, измерение - только через 3 минуты).

Проблемы с электроникой?

  • Извлеките электронику датчика из корпуса и проведите визуальный осмотр.
  • Проверьте/замените источник питания
    • мигает ли ESP вскоре после перезагрузки? *
    • SDS011: красный светодиод/вентилятор горит после перезагрузки?
    • Проверьте/замените кабели к датчикам снова.

Made with 💕 in Stuttgart, Germany