LUFTDATEN SELBER MESSEN mit dem Sensor SDS011

Am 20. April war ich in München auf einem Meetup bei dem es darum ging einen Feinstaubsensor zusammen zu bauen für das Projekt luftdaten.info. Durch den Abend hat Frank Riedel geführt der extra angereist war. Nach einer kurzen Einführung ging es dann auch gleich los mit dem vorbereiten der Hardware. Parallel dazu hat Frank über das Projekt Luftdaten.info informiert und Hintergründe erklärt. Auch ist er darauf eingegangen wie genau die Sensoren messen, das die Masse der Sensoren wichtig ist und was mit den bis jetzt öffentlich verfügbaren Daten schon alles möglich ist.

Hier der Link zu der Bauanleitung auf der Webseite von luftdaten.info: AUFBAUANLEITUNG FÜR DEINEN FEINSTAUBSENSOR

Sehr schön fand ich auch noch mal, dass Frank herausgehoben hat, dass das Projekt selber nicht politisch aktiv ist.

Da ich erst sehr spät von der Veranstaltung gehört hatte konnte ich selber die Hardware nicht mehr in China bestellen. Aber Joachim Hummel unixweb.de von hatte noch ein Set übrig das er mir verkauft hat. So konnte ich selber aktiv am Abend dabei sein und meinen Feinstaub Sensor, die Recheneinheit und den Temperatur/Luftfeuchte Sensor selber zusammen stecken.

Das folgende Bild zeigt die Hardware fertig zusammen gebaut. Das ganze kommt dann noch wetterfest in ein HAT Rohr / Abwasserrohr aus dem Baumarkt.

Nachfolgend als Großaufnahme die Recheneinheit für das Luftdaten Projekt. Denn die Daten die aus dem Feinstaubsensor SDS011 ausgelesen werden müssen ja dem Projekt zur Verfügung gestellt werden. Genau dafür wird der NodeMCU ESP8266, CPU/WLAN verwendet. Diese kleine Platine verfügt über eine Recheneinheit und einem Funkmodul.

Damit alles funktioniert muss noch das Betriebssystem samt der Benutzeroberfläche und notwendigen Programme geflasht werden. Das war eigentlich auch das schwierigste das von luftdaten.info zur Verfügung gestellt Binär File auf den NodeMCU zu flashen. Mehr dazu im folgenden Kapitel NodeMCU ESP8266 flashen.

Der Luftdaten Sensor SDS011 ist ziemlich unspektakulär. Es ist mehr oder weniger eine silbrige Box mit Ventilator. Auf dem folgenden Bild ist der Sensor als Großaufnahme zu sehen. Rechts unten am Bild ist der Lufteinlas zu sehen. Der Ventilator zieht die Luft kontinuierlich über diesen kleinen Einlas an. Auf diesen Einlass wird noch ein ca. 30cm. Langes Stück PVC Schlauch mit 6mm Durchmesser geschoben.

Den DHT22 Temperatur & Luftfeuchtigkeit Sensor der optional ist habe ich nicht noch extra fotografiert. Dieser wird ebenfalls an den NodeMCU angeschlossen.

NodeMCU Flasher ESP8266

Das Projekt Luftdaten.info stellt ein Binär File zur Verfügung das auf den NodeMCU Version 3 geschrieben wird. Dazu wird ein kleines Programm benötigt mit dem das ganz einfach klappt. Das Programm gibt es für verschiedene Betriebssysteme und heißt „NodeMCU Flasher“.

Ich habe meine Version unter der folgenden URL herunter geladen:

Donwload: NodeMCU Flasher

Mit dem NodeMCU Flasher klappte das Flaschen unter Windows sehr einfach. Anschließend konnte ich meinen NodeMCU an ein 5V micro-USB Kabel anschließen und mich mit dem HotSpot verbinden.

Der fertig zusammengebaute Sensor mit den Plastikröhren sieht bei mir wie auf dem nachfolgenden Bild gezeigt aus.

Web-Interface Feinstaubsensor

Nach dem ersten Einschalten öffnet die die Firmware von Luftdaten.info die ich zuvor auf meinen NodeMCU geschrieben habe einen HotSpot mit dem ich mich über mein Handy verbunden habe. Unter Konfiguration wird jetzt nur noch das eigene W-LAN Konfiguriert und eigentlich wäre jetzt alles fertig.

Der Sensor muss nur noch dem Projekt mit seinem Ort an dem er aufgestellt ist bekannt gemacht werden. Mehr dazu ist auf der Projektseite zu lesen.

Fliegengitter

Der Sensor arbeitet jetzt seit April bei mir auf der Fensterbank und liefert Messwerte für die PM10 und PM2.5 Belastung. Weiter lasse ich noch die Luftfeuchte und die Temperatur ermitteln.

Die Elektronik ist wie vom Projekt beschrieben in zwei 87°HAT Bögen gesteckt und so gegen die gröbsten Witterungseinflüsse geschützt. Allerdings können noch Käfer etc. in die beiden Röhren krabbeln. Da wir eh neue Fliegengitter an unseren Fenstern befestigt haben waren noch genug Reste übrig die ich für den Feinstaubsensor verbauen konnte.

Als erstes habe ich am Ende eines jeden Bogen das Klettband festgeklebt an dem dann dass Fliegengitter selber befestigt wird. Ich habe mehrere Bahnen des Klettbandes verklebt damit dass Fliegengitter auch wirklich fest sitzt.

Anschließend habe ich grob ausgemessen wie groß die beiden Stücke das Fliegennetzes sein müssen damit diese die beiden Enden vollständig abdecken. Anschließend habe ich die beiden Vierecke ausgeschnitten.

Für den Luftschlauch habe ich dann mit einem 9mm Bohrer noch ein Loch in einen der beiden HT-Bögen gebohrt um diesen komfortabel herausführen zu können. Das USB Strom Kabel habe ich bis auf weiteres durch ein kleines Loch im Fliegengitter gesteckt. Das gefällt mir nicht so gut aber eine bessere Idee hatte ich nicht. Ich wollte nicht noch ein Loch in den Kunststoff bohren.

Dass Fliegengitter war recht einfach angebracht und bietet ausreichend Schutz vor den meisten Tierchen. Ich vermute aber sehr stark, dass so im Freien kleine Spinnen etc. doch Ihren Weg in das Innere der beiden HT-Bögen finden werden. Generell bin ich gespannt wie lange überhaupt so ein Sensor der Witterung im Freien standhält. Ich habe jetzt erst einmal nicht vor diese Sensorstation weiter umzubauen.

Ich habe noch die Elektronik für zwei weitere Messeinheiten bestellt und bin hier am Überlegen etwas Witterungsbeständigere Gehäuse für die Elektronik zu bauen.

Sensor Standort ändern

Für alle die den Sensor umziehen bzw. den Standort ändern möchten, können über die folgende Web-Seite die Änderungen selber vornehmen:

https://luftdaten.org

Zusammenfassung

Das Meetup war klasse und hat mir mal wieder gezeigt das Menschen die sich zusammen organisieren ein tolles Projekt auf die Beine stellen können. Super ist auch das die Daten die gesammelt werden öffentlich zur Verfügung stehen und das das Projekt selber keine politischen Ziele verfolgt. So kann jeder mit den Daten eigene Auswertungen machen und seine Schlüsse ziehen.

Mir hat das Meetup sehr geholfen den Sensor zusammen zu bauen und auch wieder tolle Kontakte zu knüpfen.