CO2-Ampel für die Schule

Seit fast einem Jahr müssen wir uns nun schon mit dem Thema „Corona“ beschäftigen. Aktuell schnellen die Infektionszahlen wieder in die Höhe und es entstand bei der besten aller Ehefrauen die Frage, ob denn eine Lüftung im Klassenzimmer nach zwanzig Minuten ausreichend ist.
In diversen Medien wurde der Zusammenhang zwischen CO2-Konzentration in der Raumluft und Virenbelastung diskutiert. Fazit: Je höher die CO2-Konzentration, um so höher ist auch die potentielle Virenbelastung in der Raumluft – klingt jedenfalls logisch für mich ;-).

Daher bot sich die Messung der CO2-Konzentration der Raumluft an, um zu testen, ob die Lüftung nach zwanzig Minuten ausreichend ist oder ob gegebenenfalls früher zu lüften ist.

Das Stichwort lautet also CO2-Ampel. Angeregt durch einen Artikel in der „Make“ googelte ich mich durch diverse Seiten zum Thema. Dabei spielte bei meiner Entscheidung die Verfügbarkeit des CO2-Sensors und schon in der Bastelkiste vorhandener Hardware die entscheidende Rolle.

In meiner „Ampel“ werkelt als Herz ein Arduino Nano, der noch von einem anderen Projekt „übrig“ war. Als CO2-Sensor entschied ich mich für einen MH-Z19B, den ich über einen Händler aus dem „Reich der Mitte“ erwarb. Ursprünglich sollte die CO2-Konzentration nur über eine Ampel mit rot-gelb-grün angezeigt werden. Beim Umgraben der Bastelkiste stolperte ich dann über ein alphanumerisches 14-Segment-Display mit 4 Stellen und ich entschied mich spontan dazu, diese Anzeige noch in der Ampel unterzubringen. So kann ich zusätzlich Texte ausgeben und die CO2-Konzentration im „Klartext“ zur Anzeige bringen. Die Ansteuerung des Displays erfolgt per I2C-Bus und ist durch die Einbindung vorhandener Libraries recht simpel.
Die „Ampel“-Anzeige realisierte ich per WS 2812 (NeoPixel) – RGB-LED’s. Vom Bau meiner Wortuhr hatte ich noch einen Streifen mit 11 LED’s übrig. Auch hier ist die Ansteuerung durch die Verwendung fertiger Bibliotheken recht einfach zu machen.
Weil die Verdrahtung der einzelnen Komponenten auch recht einfach ist, bot sich die Verwendung einer Lochrasterplatte an – für die paar Leitungen lohnt es sich nicht, extra eine Leiterplatte zu entwerfen.

Das Gehäuse entwarf ich mit FreeCAD und druckte es anschließend mit dem 3D-Drucker.  Die entsprechenden Dateien gibt es demnächst hier auch zum Download.
Die beiden Gehäusehälften werden einfach ineinander gesteckt. Durch die beim Drucken entstehende minimale Riffelung der Gehäusewände halten die beiden Teile auch ohne besondere Befestigung gut zusammen.
Der „Ampelturm“ ist aus zwei Teilen zusammengesetzt. Der nach vorn zeigende Teil ist u-förmig und aus transparentem PET gedruckt, die Rückwand ist aus weißem PLA gedruckt. Auf die Rückseite habe ich doppelseitiges Teppichklebeband geklebt. Damit klebt einerseits der Streifen mit den NeoPixeln bombenfest (der Streifen hat zwar selbst eine Klebeschicht, die klebte bei meinem Streifen aber nicht mehr) und andererseits ist damit auch gleich das u-förmige Vorderteil an der Rückwand befestigt.  Das hält bis jetzt jedenfalls ziemlich gut. Alternativ hätte ich beide Seiten mit Klebstoff kleben müssen und das wäre vermutlich eine mehr oder weniger große Sauerei geworden ;-).

Für heute soll es das  gewesen sein – ich muss mir nun erst mal Gedanken machen, wie ich einfach und schnell nen passenden Schaltplan zeichnen kann. Und als nächstes ist das Arduino-Programm aufzuräumen – das ist nur quick and dirty zusammengestrickt, funktioniert zwar super, aber jeder richtige Coder würde bei seinem Anblick vermutlich sofort graue Haare bekommen… 😉

(Hinterher wahrscheinlich auch noch, bin halt nur Teilzeitprogrammierer 😉 )

Foto: CO2-Ampel

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