Fabriquer son capteur de CO2 et de particules fines - ModuleAir

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Difficulté:

Ce tutoriel vous présente comment fabriquer votre capteur d'air intérieur Module Air.

Module Air est un dispositif connecté open-source de mesure et d'affichage de la qualité de l'air intérieur, créé et développé par AtmoSud dans le cadre du projet Sensorthèque financé par la région Sud. L'objectif est de présenter des données de qualité de l'air de manière la plus intuitive possible.

Le Module Air est équipé de deux sondes permettant la mesure en air intérieur de :
- Dioxyde de carbone (CO2) : permet d'évaluer les niveaux et l'évolution du confinement en condition d'occupation
- Particules fines (PM10 et PM2.5) : évaluer l'évolution des concentrations intérieures en particules fines au cours du temps

Les concentrations mesurées en temps réel sont affichées sur l'écran, accompagnées d'un code couleur et de messages d'interprétation ou de recommandations qui changent en fonction des niveaux atteints.

Il affiche en direct la qualité de l'air intérieur et peut être connecté via une connexion Wifi (réseau local ou partage de connexion). Les données sont alors enregistrées à distance et peuvent être consultées pour visualiser leurs évolutions temporelles.

Fort de l'intérêt suscité par le public, AtmoSud a monté un partenariat avec l'association AirCarto afin de co-développer une nouvelle version plus petite, moins chère et avec un fonctionnement plus simple afin de pouvoir en produire à plus grande échelle.

Cette nouvelle version est également développée en open source afin que toutes personnes intéressées puissent monter Module Air par ses propres moyens. L'ensemble des modalités de montage seront prochainement accessibles.

AirCarto propose des kits complets avec tous les composants nécessaire au montage du capteur: commander mon kit Module Air ici.

Matériel :

Budget : Non défini

  • 1 Ecran Matrix Led Panel P3, 64x32 LED, 192x96mm
  • 1 Carte Wifi Wemos D1 mini
  • 1 Carte Arduino Mega Mini Pro
  • 1 Sonde Particules Fines SDS011
  • 1 Sonde CO2 MH-Z19B ou MH-Z16
  • 1 peinture en bombe (optionnel)
  • 1 clef allen taille 2mm
  • 1 tournevis plat de précision 1.5mm
  • 1 colle à bois
  • 1 panneaux mdf pour boîtier (voir fiche technique)
  • 1 PCB maison AirCarto (voir fiche technique)
  • 1 Chargeur USB 5v 3a
  • 1 Câble d'alimentation 2m (USB type A - dénudé)
  • 2 écarteurs laiton F/M 10mm
  • 4 écarteurs laiton F/F 40mm
  • 4 vis m3 18mm
  • 8 vis m3 8mm

Fichiers :

Etape 1 : Préparation du boîtier

La première étape à assembler les éléments en bois (MDF) grâce à la colle à bois. Déposer de la colle comme sur les photos ci-dessus puis assembler les éléments. S'assurer que les soient bien alignés et perpendiculaire. Laisser sécher 10 à 15 minutes. 

Etape 2 : Préparation du boîtier (version sonde CO2 externe)

Cette étape concerne uniquement les capteurs équipés de la sonde CO2 externe MH-Z16. Dans ce cas, il existe une petite encoche pour la sonde qui doit se placer comme sur les photos ci-dessus. Ne pas oublier de coller les petits supports pour assurer une meilleure stabilité à la sonde lorsque vous la placerez dans son encoche.

Etape 3 : Facultatif: peinture du boîtier

Il est possible de peindre le boîtier. Utiliser de la peinture en bombe et laisser sécher 24h. Pour un meilleur résultat, passer deux couches. 

Etape 4 : Fixation de l'écran

Placer l'écran LED comme sur les photos ci-dessus. S'assurer que les flèches soient dans le bon sens (de bas en haut et de gauche à droite). Utiliser les deux inserts en laitons pour fixer l'écran à droite et une vis pour fixer l'écran à gauche. 

Etape 5 : Ajout du circuit imprimé

Le circuit imprimé vient se connecter à l'écran grâce à la prise qui se trouve en dessous. Attention de bien respecter l'alignement avec les trous afin de pouvoir y fixer une visse (voir photos). Connecter ensuite la prise blanche avec les câbles rouges et noir au centre de l'écran.

Etape 6 : Insertion du câble d'alimentation

Faire passer le câble d'alimentation dans le petit trou prévu dans le boîtier. Venir insérer le câble rouge et le câble noir dans la prise verte. Attention de bien respecter la polarité comme sur la photo ci-dessus:
- câble rouge: coté 5v
- câble noir: coté GND

Visser les deux embouts pour fixer les câbles. 

Etape 7 : Fixation de la sonde de particules fines

La sonde de particules fines (SDS011) vient se fixer à l'intérieur du boîtier en utilisant les deux embouts en laitons (voir photo ci-dessus). Connecter ensuite la sonde avec le circuit imprimé à l'aide du câble blanc.

Etape 8 : Fixation de la sonde CO2 (version sonde externe)

Cette étape concerne uniquement les capteurs équipés de la sonde de CO2 externe MH-Z16. Le câble de la sonde externe se branche directement sur le circuit imprimé comme indiqué sur les photos ci-dessus.

Etape 9 : Finalisation du boîtier

Pour terminer le montage de boîtier, installer la feuille en papier sous la plaque de plexi transparente et placer les vis ainsi que les écarteurs en laiton comme sur les images ci-dessus. Installer ensuite la plaque devant l'écran. Enfin, utiliser la deuxième plaque de plexi pour fermer le boîtier. Placer les vis sur les écarteurs pour finaliser le montage du boîtier.

Etape 10 : Finalisation

Brancher votre Module Air à l'électricité grâce au chargeur usb 5v/3a.

Bravo votre capteur est terminé! A noter que la sonde de CO2 peut mettre jusqu'à 24 heures pour donner des résultats fiables.

Si vous avez des questions, des suggestions ou des commentaires n'hésitez pas à nous contacter:

Email: contact@aircarto.fr

Twitter: @AirCarto

Github: aircarto

Etape 11 : Facultatif: connecter le Module Air à internet et consulter l'historique des données

Le Module Air possède une puce wifi (ESP8266 - WEMOS D1 mini) programmable qui se connecte automatiquement au réseau wifi suivant:

SSID: ModuleAir

Mot de passe: ModuleAir

Pour connecter votre Module Air à internet vous avez donc 3 options.

  1. Partager la connexion internet de votre smartphone en choisissant "ModuleAir" comme nom de réseau et "ModuleAir" comme mot de passe (voir vidéo ci-dessus)
  2. Accéder à votre box internet et ajouter un réseau invité "ModuleAir" comme nom de réseau et "ModuleAir" comme mot de passe.
  3. Changer le code source de la puce wifi de votre ModuleAir pour y ajouter les identifiants de votre réseau (tutoriel à venir).

Une fois votre ModuleAir connecté vous pourrez accéder aux données sur le site d'Aircarto: 

https://aircarto.fr/moduleAir/choix.php

Etape 12 : Découvrez le projet Module Air en vidéo

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