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Die angegebenen technischen Spezifikationen (Strom, Leistung usw.) stellen maximale zulässige Werte unter idealen Betriebsbedingungen dar. Für einen sicheren Betrieb und eine optimale Lebensdauer wird empfohlen, das Produkt im Dauerbetrieb mit höchstens 50 % der angegebenen Maximalwerte zu verwenden.
CO2-Sensormodul, Temperatur- und Feuchtigkeitssensor, SCD41, I2C, 2,4-5V
Kompaktes Luftqualitätsüberwachungsmodul zur Messung von CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, ideal für IoT, HLK und Automatisierung. Schnelle Kommunikation über I²C an Adresse 0x62, Betriebsspannung 2.4-5.5 V für Kompatibilität mit 3,3-V- und 5-V-Systemen, CO₂-Messung bis zu 40.000 ppm und geringer Stromverbrauch für Dauer- und Teillastbetrieb.
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Dieses Modul integriert den SCD41-Sensor von Sensirion mit echter Kohlendioxidmessung nach dem fotoakustischen NDIR-Prinzip sowie Messung von Temperatur und Umgebungsluftfeuchtigkeit. Es ist für Anwendungen zur Luftqualitätsüberwachung, für Automatisierungen, HVAC-Systeme, Wetterstationen und IoT-Projekte vorgesehen. Im Gegensatz zu eCO2-Sensoren, die die Konzentration aus flüchtigen organischen Verbindungen schätzen, misst der SCD41 CO2 direkt und liefert absolute Werte.
Die Kommunikation erfolgt über die I2C-Schnittstelle mit der Adresse 0x62. Das Modul arbeitet zwischen 2.4 und 5.5 VDC, und die I2C-Logikpegel beziehen sich auf die Versorgungsspannung. Daher ist es direkt sowohl mit 3.3V-Plattformen wie ESP32 oder Raspberry Pi Pico als auch mit 5V-Systemen wie Arduino Uno oder Nano kompatibel, ohne Pegelwandler.
Wichtig für den Aufbau: Das Modul enthält keine Pull-up-Widerstände auf den SDA- und SCL-Leitungen. Für einen stabilen Betrieb sind zwei externe 4.7 kΩ-Widerstände erforderlich, die von SDA nach VDD und von SCL nach VDD geschaltet werden. Ohne diese kann der Sensor zwar beim I2C-Scan antworten, jedoch schlagen Lesezugriffe intermittierend oder vollständig fehl.
Während der Messung zieht der Sensor kurze Stromspitzen von bis zu 205 mA. Empfohlen wird ein Entkopplungskondensator von 100 µF, möglichst nahe an den Versorgungspins platziert, sowie eine Stromversorgung, die diesen Spitzenstrom liefern kann. Die Versorgung über Pins mit strenger Strombegrenzung, wie etwa der 3.3V-Ausgang von Arduino-Nano-Platinen, ist nicht ausreichend.
Der Sensor deckt einen Ausgabebereich von 0-40000 ppm CO2 ab, mit einer spezifizierten Genauigkeit von ±(40 ppm + 5% des Messwerts) im Bereich von 400-5000 ppm. Die Luftfeuchtigkeit wird im Bereich von 0-100% RH gemessen, die Temperatur von -10-60°C. Aufgrund der Eigenerwärmung liegt die gemeldete Temperatur typischerweise 2-4°C über der Umgebungstemperatur; die Differenz wird per Software über einen Temperatur-Offset-Befehl kompensiert.
Der geringe Verbrauch macht ihn sowohl für den Dauerbetrieb als auch für batteriebetriebene Anwendungen geeignet, bei denen Low-Power- und Single-Shot-Modi den durchschnittlichen Stromverbrauch deutlich reduzieren. Die kompakten Abmessungen von 21.6 x 13.4 mm und das Gewicht von nur 1 g ermöglichen den Einbau in tragbare Projekte.
Spezifikationen:
Betriebsspannung: 2.4 - 5.5 VDC
Schnittstelle: I2C
I2C-Adresse: 0x62
CO2-Bereich: 0 - 40000 ppm
CO2-Genauigkeit: 400 - 5000 ppm, ±40 ppm + 5% des Messwerts
Luftfeuchtigkeitsbereich: 0 - 100% RH
Luftfeuchtigkeitsgenauigkeit: ±9% RH
Temperaturbereich: -10 - 60°C
Temperaturgenauigkeit: ±1.5°C
Verbrauch im Normalmodus: 18 mA
Verbrauch im Low-Power-Modus: 3.5 mA
Verbrauch im Single-Shot-Modus: 0.5 mA
Abmessungen: 21.6 x 13.4 mm
Pinbelegung:
| Pin-Nummer | Pin-Name | Pinbeschreibung |
|---|---|---|
| 1 | GND | Masse |
| 2 | VDD | Versorgung 2.4–5.5 VDC |
| 3 | SCL | SCL, Kommunikation über die I2C-Schnittstelle (erfordert 4.7 kΩ Pull-up nach VDD mit Arduino) |
| 4 | SDA | SDA, Kommunikation über die I2C-Schnittstelle (erfordert 4.7 kΩ Pull-up nach VDD mit Arduino) |
Verwendung:
Das Modul wird mit 2.4 bis 5.5 VDC versorgt und SCL sowie SDA werden mit der I2C-Schnittstelle des Mikrocontrollers verbunden. Bei Arduino Uno/Nano ist SDA A4 und SCL A5. Die beiden 4.7 kΩ-Pull-up-Widerstände von jeder Signalleitung nach VDD sowie der 100 µF-Entkopplungskondensator an der Versorgung müssen zwingend montiert werden.
In der Software wird die offizielle Bibliothek Sensirion I2C SCD4x verwendet, die im Library Manager der Arduino IDE verfügbar ist. Die empfohlene Startsequenz besteht darin, eine eventuell noch aktive periodische Messung zu stoppen, anschließend neu zu initialisieren und dann den periodischen Modus zu starten. Der erste gültige Wert erscheint nach etwa 5 Sekunden, und die Messwerte stabilisieren sich erst einige Minuten nach dem Einschalten.
Die automatische ASC-Kalibrierung ist standardmäßig aktiv und setzt voraus, dass der Sensor regelmäßig frischer Außenluft mit etwa 400 ppm für mindestens eine Stunde pro Tag ausgesetzt ist. In dauerhaft belegten Räumen, in denen diese Bedingung nicht erfüllt wird, muss ASC deaktiviert und durch eine regelmäßige manuelle Kalibrierung ersetzt werden, da die Werte sonst mit der Zeit driften.
Für batteriebetriebene Anwendungen reduziert der Single-Shot-Modus den durchschnittlichen Verbrauch auf unter 1 mA. Wenn ASC in diesem Modus aktiv bleibt, wird eine Messung etwa alle 5 Minuten empfohlen, da der Kalibrieralgorithmus dieses Intervall benötigt, um genügend Samples zu sammeln. Der Befehl zum dauerhaften Speichern der Einstellungen schreibt in den EEPROM, der nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen hat, daher sollte er nur bei Konfigurationsänderungen und nicht in der Hauptschleife aufgerufen werden.
Produs destinat utilizarii in proiecte electronice, automatizari, prototipare, educatie si cercetare.
Produsul trebuie utilizat numai conform specificatiilor tehnice mentionate in descriere si/sau in documentatia produsului.
Avertismente generale de siguranta:
Nu utilizati produsul la tensiuni, curenti sau temperaturi peste valorile specificate.
Montajul si conectarea trebuie realizate de persoane cu cunostinte tehnice minime in domeniul electric/electronic.
Evitati scurtcircuitele, inversarea polaritatii si conectarea gresita a alimentarii.
Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Website: www.sigmanortec.ro
Persoana responsabila in UE:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
#include <Arduino.h>
#include <SensirionI2cScd4x.h>
#include <Wire.h>
#ifdef NO_ERROR
#undef NO_ERROR
#endif
#define NO_ERROR 0
SensirionI2cScd4x sensor;
static char errorMessage[64];
static int16_t error;
bool check(const char* ctx) {
if (error == NO_ERROR) {
Serial.print(ctx); Serial.println(": OK");
return true;
}
Serial.print(ctx); Serial.print(": cod ");
Serial.print(error); Serial.print(" - ");
errorToString(error, errorMessage, sizeof errorMessage);
Serial.println(errorMessage);
return false;
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
while (!Serial) delay(100);
Wire.begin();
Wire.setClock(100000);
sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);
delay(30);
// daca senzorul era deja in idle, comanda da eroare - e normal, o ignoram
sensor.stopPeriodicMeasurement();
delay(500);
error = sensor.reinit();
check("reinit");
delay(30);
uint64_t sn = 0;
error = sensor.getSerialNumber(sn);
if (check("getSerialNumber")) {
Serial.print(" SN: ");
Serial.print((uint32_t)(sn >> 32), HEX);
Serial.println((uint32_t)sn, HEX);
}
error = sensor.startPeriodicMeasurement();
check("startPeriodicMeasurement");
Serial.println("Astept prima valoare (~5s)...");
}
void loop() {
bool ready = false;
uint16_t co2 = 0;
float temp = 0.0f, hum = 0.0f;
delay(1000);
error = sensor.getDataReadyStatus(ready);
if (!check("getDataReadyStatus")) return;
if (!ready) return;
error = sensor.readMeasurement(co2, temp, hum);
if (!check("readMeasurement")) return;
if (co2 == 0) { Serial.println("Sample invalid"); return; }
Serial.print("CO2: "); Serial.print(co2); Serial.print(" ppm ");
Serial.print("T: "); Serial.print(temp, 1); Serial.print(" C ");
Serial.print("RH: "); Serial.print(hum, 1); Serial.println(" %");
}
