Opět tu máme zapojení jež jsem stavěl na zakázku. Tentokráte je to měřič koncentrace plynu CO2. Pro maximální jednoduchost je použit již hotový a zkalibrovaný modul detektoru tohoto plynu.
Napájecí napětí | 8-12V/DC (6-10V/AC) |
Odběr proudu | cca 100mA |
Indikace CO2 | Bargraph (10LED) + 2 LED diody |
Rozsah indikace CO2 | 400-2200ppm (Bargraph) |
Indikace pomocí LED | Červená > 1500ppm / Žlutá > 1000ppm |
Externí display | LCD 2×16 znaků podsvícený (I2C) |
Komunikace s okolím | UART 9600bps (diagnostika) |
Měřič CO2 používá již kompletní kalibrovaný modul FIGARO CDM4161A. Tento modul disponuje dvěma analogovými výstupy a jedním vstupem. Hlavní výstup Vconc udává pomocí napětí již změřenou hodnotu CO2 v rozsahu 400-4000ppm. Tomuto rozsahu odpovídá napětí 0,4-4V. Napětí, jež jsou mimo tento rozsah, jsou použita k hlášení dalších stavů. Pro detailnější popis je nutno prostudovat datasheet od tohoto modulu. Dalším výstupem z modulu je CTRL. Tento výstup mimo jiného signalizuje překročení koncentrace CO2 nad 1000ppm. Při poklesu pod 900ppm je tento výstup deaktivován. Posledním pinem je vstup RESET, pomocí kterého je možno provést kalibraci CO2 čidla (například při výměně). Nicméně tento vstup není v této konstrukci použit, ale je zde příprava, aby bylo možno změnou programu tento vstup ovládat.
Význam jednotlivých pinů modulu CDM4161A:
1. Napájecí napětí +5V
2. Vconc
3. CTRL
4. RESET
5. GND
Tato konstrukce tedy vyhodnocuje všechny výstupy CO2 modulu a vizualizuje je pomocí 10ti stupňového BarGraphu a to následovně: 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000 a 2200ppm. Mimo těchto hodnot jsou i pomocí LED diod zobrazeny následující: LED žlutá = hodnota přesáhla 1000ppm. Tato kontrolka zhasne až při poklesu pod 900ppm. LED červená = hodnota přesáhla 1500ppm. Tato kontrolka zhasne hned při poklesu pod 1500ppm. Zároveň tato kontrolka svítí po celou dobu zahřívání čidla (po připojení k napětí cca 2 hodiny).
Po přivedení napětí pomocí napájecího konektoru, dojde k inicializaci procesoru a CO2 modulu. Následně je spuštěno zahřívání senzoru (trvá 2 hodiny), což je signalizováno svitem červené LED a blikáním prostředních dvou LED na Bargraphu. Jakmile je senzor zahřátý přejde zařízení do běžného provozu, zhasne červená LED a na Bargraphu je zobrazena aktuální koncentrace CO2. Pokud na Bargraphu nesvítí žádná LED, znamená to, že koncentrace je nižší jak 400ppm.
Pokud je připojen LCD displej 2×16 znaků s podsvícením je zobrazována přesná hodnota koncentrace, případně nápis, že probíhá zahřívání čidla.
Taktéž je možno připojení externí čtečky přes UART. Nicméně tato volba není v současnosti podporována.
Základem zapojení je procesor ATMEGA328P-PU (ATMEGA8-PU), který je vhodné umístit do patice. Na PCB je sice i programovací konektor ISP1, ale pokud použijete 1 stranný plošný spoj, nebyly by všechny potřebné piny zapojeny. Napájení se přivádí na konektor US1, což je klasický DC konektor v provedení do plošného spoje s prostředním kolíkem o velikosti 2,1mm. Za konektorem následuje usměrňovací můstek B1, který chrání zapojení před přepólováním. Taktéž je možno použít napájecí napětí střídavé. Vstupní napětí by nemělo překročit 12V v případě napětí stejnosměrného nebo 10V v případě střídavého. Pokud je k zařízení připojen externí display, je nutno vybavit stabilizátor napětí IC2 (7805) i chladičem, případně použít spínaný stabilizátor. Přítomnost napájecího napětí je signalizována pomocí LED1 (zelená). O zobrazení se stará Bargraph LB10, který je připojen k procesoru přes omezovací rezistory R3-R12, jejichž hodnota může být v rozmezí 390R-1K. Dále pak jsou zde již jen 2 samostatné diody LED2 (žlutá) a LED3 (červená), sloužící k dodatečné signalizaci.
Nesmím opomenout konektory a to JP1 – sloužící jako výstup UARTu, konektor JP2 pro připojení LCD displeje pomocí rozhraní I2C, konektor JP3 pro připojení modulu čidla CO2 a konečně JP4, který nemá v současnosti žádnou funkci.
Deska spoje je velikosti 100x50mm. První vrstva BOTTOM a druhá TOP.
Plošný spoj je navržen jako oboustranný, ale je možno ho udělat jako jednostranný s tím, že je pak nutno osadit 2 drátové propojky poblíž IC2 a jednu pod modulem FIGARO. U jednostranné verze pak nefunguje programování přes ISP1, neb ten má většinu spojů vedenu ve vrstvě TOP. Při osazování kondenzátorů C1 a C2 je dobré je umístit na ležato (na PCB je s tím počítáno a vejdou se). IC2 se přišroubuje k PCB a o částečný odvod tepla se postarají plochy spojů jak ve vrstvě BOTTOM, tak pak hlavně ve vrstvě TOP. Pokud je PCB oboustranný s prokovenými otvory je to ideální.
Tento modul je před montáží nutné zbavit původního konektoru a teprve poté se připájí na ležato jak je patrné z úvodní obrazovky. Při odstraňování původního konektoru je třeba pracovat opatrně, aby nedošlo k poškození PCB. Doporučuji použít horkovzdušnou vyfukovačku.
Závěrem si zde můžete stáhnout veškerou dokumentaci pro stavbu. Je zde i projekt pro Eagle.
DOWNLOAD – Včetně programu pro procesor
Diskusi pro tuto konstrukci najdete ZDE.
Tento článek byl převzat z webu: https://www.sakul.cz/meric-co2-pe10-2016/n
Prepáčte, ale pred zanechaním komentára sa musíte prihlásiť.
pekné, jednoduché, účelné,…chválim
-odkaz na modul CO2 nefunkčný..
Lepsie je nedavat odkazy na eshopy, lebo skor ci neskor tovar na e-shope sa prestane predavat a link je od toho okamihu nefukcny
Zdravím,
název modulu je uveden, takže jde bez problému dohledat. Jde o článek z roku 2016, takže není divu, že odkaz nefunguje.
V případě zájmu není problém zveřejnit článek novější, který používá MH-Z14, který je zásadně levnější a bez problému dostupný.