DFRobot Environmental Module

Das DFRobot Environmental Module umfasst die Sensoren CCS811 und BME280 und kann damit Umwelt-Messwerte erfassen.

Der CCS811 misst eCO2 (CO2-Äquivalent) und TVOC (Total Volatile Organic Compounds) und wird beispielsweise zur Erkennung der Luftqualität, in Luftreinigern, in Lüftungssystemen usw. eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Gas-Sensoren hat der Heizdraht einen geringeren Stromverbrauch, heizt schneller und ist kleiner. Ein sensor-interner Mikrocontroller sorgt für die Auswertung der Sensordaten und stellt diese über I2C zur Verfügung.

Der CCS811 ist ein Mischgassensor, welcher durch einen internen Algorithmus eCO2 (CO2-Äquivalent) berechnet. Bei einer Raumbelegung mit Personen kann dieser den CO2-Gehalt aufgrund der VOC Belastung ableiten. Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Geruchsemissionen (Raumluft-Belastungen) erfasst und dem reinen CO2-Wert überlagert gemessen werden. Somit erfasst der CCS811 meist eine höhere Luftbelastung als ein reiner CO2-Sensor. Dies muss bei der Definition der Raumluftgrenzwerte berücksichtigt werden, da je nach Raumtyp und Raumnutzung andere Grenzwerte für eine VOC Belastung gelten können.

Der BME280 misst relative Luftfeuchtigkeit, barometrischen Druck und Umgebungstemperatur.

Das von DFRobot als Breakout Board vorliegende Environmental Module weist damit die folgenden Messbereiche für die zu erfassenden Messwerte auf:

Parameter	Messbereich	Einheit
Temperatur	-40 – 85	°C
rel. Luftfeuchtigkeit	0 – 100	%
barometrischer Druck	300 – 1100	hPa
eCO2	400 – 29206	ppm
eTVOC	0 – 32768	ppb

Das kompakte Breakout Board mit den Abmessungen 20 * 28 mm zeigt die folgende Abbildsung.

Zur Programmierung stellt DFRobot zwei Librarys für die Sensoren zur Verfügung, die über das Wiki heruntergeladen werden können.

Das Programm ESP32_ReadEnvData.ino liest beide Sensoren über einen ESP32 aus und stellt die Daten am Serial Monitor bereit.

Nachdem ich anfangs etwas unklare Werte vom CCS811 erhalten hatte, hat mich eine Suche zur CCS811 Library von Maarten Pennings gebracht.

Auf der Website des Herstellers ScioSense ist ein Firmware-Update beschrieben, welches Maarten Pennings für den Arduino aufbereitet hat. Aktuell angebotene CCS811 können durchaus noch mit einer Application SW V1.0.0 ausgestattet sein. Aktuell ist die Application SW V2.0.1.

Mit den in der CCSW811 Library enthaltenen Programmen c811basic.ino kann die Version der Application SW, d.h. der CS811 Firmware, abgefragt werden. Das Programm c811flash.ino kann dann zum ggf. erforderlichen Update der Application SW verwendet werden. Ein Blick in diese Library ist also sehr zu empfehlen.

2020-10-12/ck