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Sensor (Multi) für MYSENSORS FHEM SMARTHOME ARDUINO

Sensor Raumluftgüte CO2 Programm
Sensor Programm Raumluftgüte CO2 mit FHEM MYSENSORS MQ135.h
Fertiges Sensor-Modul
Fertiges Sensor-Modul (Verdrahtung Unterseite), Raumluft (CO2), Motion, Temperatur und Feuchte

1. Sensor – Modul als Ziel

Ergebnis ist ein Sensor-Modul für CO2 (Luftgüte), Temperatur, Feuchtigkeit und Anwesenheit/Bewegung für Wohnräume. Per MYSENSORS werden die Bauteile ausgelesen und in FHEM als Smarthome–System integriert um verschiedenste Darstellungs- und Weiterverwendungen als Sensoren/Aktoren zu ermöglichen.

Außerdem wird der Temperatureinfluss auf den CO2-Wert kompensiert.

2. Sensor – Modul im Detail

  • MQ135 (Raumluftgüte/CO2 – Sensor)
  • Dallas DS18b20+ (Temperatur – Sensor)
  • DHT11 (Luftfeuchte – Sensor)
  • HC-SR501 (IR-Bewegungs – Sensor)
  • Spannungswandler
  • Netztteil

Einziges Problem ist im Moment, dass der DALLAS Temperatur – Sensor auf der Lochraster-Platine falsche Werte lieferte. Das lag sicher daran, dass der Spannungswandler und die Heizung des CO2-Sensors Wärme erzeugen. Als Abhilfe habe ich den Sensor mit Drähten an der Platine eingelötet. Scheinbar überträgt sich die Wärme zu stark über die Leiterbahnen.

3. Sensor – Sketche

3.1 Dank für die Sensor – Sketch-Grundlagen

Dank gilt den Vorarbeitern, die die Grundlagen für den Gesamtsketch der Sensor en erstellt haben:

  • GeorgK MQ135 Sensor – Bibliothek
  • Heinz auf MYSENSORS.ORG
  • Epierre auf MYSENSORS.ORG
  • et. al.

3.2 Sensor-Sketch Anmerkungen

Meine Arbeit liegt in der Zusammenführung der einzelnen Sketche für die Sensor-Unterstützung und deren Anpassung. Da ich Anfänger beim Programmieren bin ist mir der Einstieg doch gelungen, weil ich relativ grob arbeiten konnte – weil ich hauptsächlich die Einzelzeilen ineinander schieben und dadurch sehr schnell Ergebnisse testen konnte.

Der Code ist auf Grund meiner Anfängerschaft sicher etwas wirr. Ich werde bei Gelegenheit den Code bereinigen und veröffentlichen. Sorry dafür

//ACHTUNG DER CODE IST NICHT FEHLERFREI BZW. AUF NICHT AUF DEM AKTUELLEN STAND. 
//ÄNDERUNGEN FOLGEN


#include <SPI.h>
#include <MySensor.h>
#include <Wire.h>

//#include "RunningAverage.h"

#include <DHT.h>
#include <MQ135.h>

#include "Timer.h"
#include <DallasTemperature.h>
#include <OneWire.h>

//--------------------------------------------------------------------
// DALLAS

#define ONE_WIRE_BUS 5 // Pin where dallase sensor is connected
#define MAX_ATTACHED_DS18B20 16

unsigned long SLEEP_TIME = 10000; // Sleep time between reads (in milliseconds)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
// MySensor gw;
float lastTemperature[MAX_ATTACHED_DS18B20];
int numSensors=0;
boolean receivedConfig = false;
boolean metric = true;
// Initialize temperature message
MyMessage msg(0,V_TEMP);
float temperature;
//--------------------------------------------------------------------
// Timer
Timer timer;
#define TEMP_UPDATE_INTERVAL 1000

//--------------------------------------------------------------------
// DHT22
#define CHILD_ID_TEMP 2
#define CHILD_ID_HUM 3
#define HUMIDITY_SENSOR_DIGITAL_PIN 3

DHT dht;
float lastTemp;
float lastHum;
MyMessage msgHum(CHILD_ID_HUM, V_HUM);
MyMessage msgTemp(CHILD_ID_TEMP, V_TEMP);

//--------------------------------------------------------------------
// MQ135
#define CHILD_ID_CO2_CORRECTED 0
#define CHILD_ID_CO2 1
#define CHILD_ID_R0 4
#define CO2_SENSOR_ANALOG_PIN 0
#define CO2_SENSOR_BUFFER_SIZE 3

/// Calibration resistance at atmospheric CO2 level
// Buero 21Grad Regen
#define RZERO 300.0
#define EEPROM_R0 0

MQ135 gasSensor = MQ135(CO2_SENSOR_ANALOG_PIN, RZERO);
int lastC02;
int lastCO2Corrected;
float lastR0;

//RunningAverage lastCO2Values(CO2_SENSOR_BUFFER_SIZE);

//--------------------------------------------------------------------
// MySensor
MySensor gw;
MyMessage msgCO2Corrected(CHILD_ID_CO2_CORRECTED, V_VAR1);
MyMessage msgCO2(CHILD_ID_CO2, V_VAR1);
MyMessage msgR0(CHILD_ID_R0, V_VAR1);

//--------------------------------------------------------------------
void setup()
{
dht.setup(HUMIDITY_SENSOR_DIGITAL_PIN);

gw.begin(incomingMessage, AUTO, true);
gw.sendSketchInfo("CO2 Sensor MQ-135", "1.3");
gw.present(CHILD_ID_CO2_CORRECTED, S_AIR_QUALITY);
gw.present(CHILD_ID_CO2, S_AIR_QUALITY);
gw.present(CHILD_ID_TEMP, S_TEMP);
gw.present(CHILD_ID_HUM, S_HUM);
gw.present(CHILD_ID_R0, S_CUSTOM);

// Startup OneWire
sensors.begin();

// Startup and initialize MySensors library. Set callback for incoming messages.
gw.begin();
// For static ID's at the beginning, you can do the following (4 being the sensor node id):
// gw.begin(NULL,4,false);

// Send the sketch version information to the gateway and Controller
gw.sendSketchInfo("Temperature Sensor", "1.0");

// Fetch the number of attached temperature sensors
numSensors = sensors.getDeviceCount();

// Present all sensors to controller
for (int i=0; i<numSensors && i<MAX_ATTACHED_DS18B20; i++) {
gw.present(i, S_TEMP);

}

//float R0 = gw.loadState(EEPROM_R0);

int R0 = 600;

Serial.print(F("Setting R0 from EEPROM: "));

Serial.print(R0);
Serial.println(F(""));

gasSensor.setR0(R0);
// float ppm = gasSensor.getPPM();
//lastCO2Values.fillValue(ppm, CO2_SENSOR_BUFFER_SIZE);

//int tickEvent1 =
timer.every(TEMP_UPDATE_INTERVAL, timerHandler);
//int tickeEvent2 =
//timer.every(PRESSURE_UPDATE_INTERVAL, pressureTimerHandler);

}

bool DHT22Changed(bool waitMinimumSamplingPeriod = true)
{
bool changed = false;

if (waitMinimumSamplingPeriod)
{
delay(dht.getMinimumSamplingPeriod());
}

//  float temperature = dht.getTemperature();
// if (isnan(temperature))
// {
//    Serial.println(F("Failed reading temperature from DHT"));
//}
//else if (temperature != lastTemp)
//{

// changed = true;
//}

float humidity = dht.getHumidity();
if (isnan(humidity))
{
Serial.println(F("Failed reading humidity from DHT"));
}
else if (humidity != lastHum)
{
lastHum = humidity;
Serial.print(F("H: "));
Serial.println(humidity);
changed = true;
}

return changed;
}

bool MQ135Changed(float t, float h)
{

bool changed = false;

lastR0 = gasSensor.getRZero();
Serial.print(F("R0: "));
Serial.println(lastR0);

{
float ppm = gasSensor.getPPM();

Serial.print(F("CO2 ppm: "));
Serial.print(ppm);

//lastCO2Values.addValue(ppm);
//ppm = lastCO2Values.getAverage();

//Serial.print(" average: ");
//Serial.print(ppm);

int roundedPpm = (int)ppm;
// Serial.print(F(" --> "));
Serial.println(roundedPpm);

if (roundedPpm != lastC02)
{
lastC02 = roundedPpm;
changed = true;
}

}

{

float ppm = gasSensor.getCorrectedPPM(t, h);
Serial.print(F("CO2 corrected ppm: "));
Serial.print(ppm);

int roundedPpm = (int)ppm;
Serial.print(F(" --> "));
Serial.println(roundedPpm);

if (roundedPpm != lastCO2Corrected)
{
lastCO2Corrected = roundedPpm;
changed = true;
}

// Grundwert CO2 > 400 ppm,
if (lastCO2Corrected < 400)
{
float R0 = lastR0;
gasSensor.setR0(R0);
Serial.print(F("CO2 < 600 --> R0 gesetzt "));

Serial.print(R0);
Serial.println(F(""));

//    gw.saveState(EEPROM_R0,(float)(R0));

}
return changed;
}

}

void timerHandler()
{
bool humidityChanged = DHT22Changed(false);
bool airQualityChanged = MQ135Changed(lastTemp, lastHum);

if (humidityChanged || airQualityChanged)
{
gw.send(msgTemp.set(lastTemp, 1));
gw.send(msgHum.set(lastHum, 1));
gw.send(msgCO2Corrected.set(lastCO2Corrected));
gw.send(msgCO2.set(lastC02));
gw.send(msgR0.set(lastR0, 2));
}
}

//-------------------------------------------------------------

void loop()
{

gw.process();

timer.update();

// Fetch temperatures from Dallas sensors-----------------------------------------------------

sensors.requestTemperatures();

// Read temperatures and send them to controller
for (int i=0; i<numSensors && i<MAX_ATTACHED_DS18B20; i++) {

// Fetch and round temperature to one decimal
float temperature = static_cast<float>(static_cast<int>((gw.getConfig().isMetric?sensors.getTempCByIndex(i):sensors.getTempFByIndex(i)) * 10.)) / 10.;

// Only send data if temperature has changed and no error
if (lastTemperature[i] != temperature && temperature != -127.00) {

// Send in the new temperature
gw.send(msg.setSensor(i).set(temperature,1));
lastTemperature[i]=temperature;
float lastTemperature=temperature;
Serial.print(F("Auslesung Werte "));
//Serial.print(lastTemperature[i]);
Serial.print(lastTemperature);

}
}

gw.sleep(SLEEP_TIME);
}

void incomingMessage(const MyMessage& message)
{
Serial.println(F("Incoming Message:"));

if (message.isAck())
{
Serial.println(F("This is an ack from gateway"));
}

uint8_t sensor = message.sensor;
if (sensor == CHILD_ID_R0)
{
float R0 = message.getFloat();

Serial.print(F("Incoming R0: "));
Serial.print(R0);
Serial.println(F(""));

//  gw.saveState(EEPROM_R0, (int)(R0));
gasSensor.setR0(R0);
gw.send(msgR0.set(R0, 2));
}
}

Motion-Sensor mit MYSENSORS.ORG im FHEM SVG Plot darstellen

FHEM SVG-Plot
FHEM SVG-Plot

Um an/aus on/off Werte von Sensoren in FHEM darstellen zu können, müssen diese in numerische Werte umgerechnet werden. Das erfolgt im SVG-Plot im Feld Function mit:

$fld[3]=~“off“?2:5 (Achtung gerade Hochkommas, WP hat es geändert“)

Hierbei steht die 3 für den dritten Wert (vgl. 0-Zeitwert um Logfenster). „Off“ ist der Grundwert mit 2 und andere Werte entsprechen der 5.