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--- www-fuer-alle:arduino:co2-messungen-bio [2025/06/13 17:49] – [Steckplan] biebl
+++ www-fuer-alle:arduino:co2-messungen-bio [2025/11/13 13:32] (aktuell) – [Messgerät] biebl
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 ===== Basilikum =====
+  * [[https://wiki.gymsas.de/doku.php?id=www-fuer-alle:arduino|Arduinos im Unterricht - Informatik, Physik, Technik, ...]]
   * NW-Projekt Klassenstufe 8
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   * [[lehrer:arduino:p48-nano-messbox]| LEHRER: P48-Nano-Messbox]]
   * {{ :www-fuer-alle:arduino:nw-8-2024-09-09-musterauswertung.ods |Auswertungshilfe}}
+Fragen und Anregungen an: [[Makerspace@GymSAS.de]]
 ===== Messgerät =====
   * ARDUINO-NANO
   * 3D-Druckgehäuse
-{{:www-fuer-alle:arduino:2023-10-26-nw-co2-handmessgeraet.png?400 |}}
+{{:www-fuer-alle:arduino:2023-10-26-nw-co2-handmessgeraet.png?400 |}}{{:www-fuer-alle:arduino:nano-mhz-bmp-oled-sd-4.jpg?direct&200|}} {{:www-fuer-alle:arduino:nano-2024-basitikum-co2.jpg?200|}}
-{{:www-fuer-alle:arduino:2023-10-17-co2-sd-bmp180-oled.png?400 |}}
+{{ :www-fuer-alle:arduino:co2-sd-bmp180-oled-2025-06-11.png?direct&600 |}}
 ===== Aufbau =====
 {{:www-fuer-alle:arduino:2023-11-29-co2-basikikum-aufbau.jpg?200 |}}
+{{:www-fuer-alle:deckel-co2-basilikum.png?400|}}
 ===== Ergebnis =====
 ==== Vorversuch ====
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   * 22 bis 48 EURO (Asien/Europa)
-==== Steckplan ====
+==== Schaltplan ====
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+==== Steckplan ====
+{{:www-fuer-alle:arduino:nano-mhz-bmp-oled-sd-1.jpg?direct&100|}}
+{{:www-fuer-alle:arduino:nano-mhz-bmp-oled-sd-2.jpg?direct&200|}}
+{{:www-fuer-alle:arduino:nano-mhz-bmp-oled-sd-3.jpg?direct&300|}}
+{{:www-fuer-alle:arduino:nano-mhz-bmp-oled-sd-4.jpg?direct&600|}}
 ==== Code ====
   * Co2-Messung über PWM-Kommunikation mit dem Sensor
 <code>
+/*********************************************************************************************************
+*
+* SD-Karte, MHZ-19B, BMP 180 und OLED 2025-06-13
+*
+*********************************************************************************************************/
+#include <Wire.h>                                              // OLED
+#include "SSD1306Ascii.h"                                      // OLED
+#include "SSD1306AsciiWire.h"                                  // OLED
+#define I2C_ADDRESS 0x3C                                       // OLED
+SSD1306AsciiWire oled;                                         // OLED
+/*********************************************************************************************************
+ *
+ *  SD card datalogger
+ *  MOSI - pin 11
+ *  MISO - pin 12
+ *  CLK - pin 13
+ *  CS - pin 4 (for MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN)  by Tom Igoe
+ *
+ ********************************************************************************************************/
+#include <SPI.h>                           // SD-Karte
+#include <SD.h>                            // SD-Karte In diesem Sketch verwenden wir die <SD.h> library
+#define ALTITUDE 8.0                       // BMP 180 Borgfelde liegt 8 m ueber dem Meer
+#include <Wire.h>                          // BMP 180
+#include <SFE_BMP180.h>                    // BMP 180
+SFE_BMP180 pressure;                       // BMP 180 - Creating an object pressure
+const int chipSelect = 4;                  // CS-Pin der SD-Karte
+bool SchreibZugriff = false;               // Funktionsfaehigkeit beim Datensichern
+float StartZeit, LaufZeit;                 // Zeitpunkt der Messung
+String dataString = "";                    // Ausgabestring
+int LeerZeile = 0;
+/**************************************
+*  für den Betrieb des MH-Z19B        *
+**************************************/
+  const int pwmpin = 6;                    // Der Sensor hängt an Pin 6
+  const int range = 5000;                  // Der eingestellte Messbereich (0-5000ppm)
+  int  ppm_pwm = 0;
+/**************************************
+*  für den Betrieb des BMP 180        *
+**************************************/
+  double T, P, p0;                         // Speicher fuer temp, Druck relativer Druck
+/**************************************
+*  Festlegung Messintervall           *
+**************************************/
+  const  int SchreibPause = 29998;         // naechste Messung erst nach ca. 30 Sekunden
+  int WarteZeit;
+void setup() {
+  StartZeit = millis();
+/**************************************
+ *  für den Betrieb des OLEDs         *
+ **************************************/
+  Wire.begin();
+  Wire.setClock(400000L);
+  oled.begin(&Adafruit128x64, I2C_ADDRESS);
+  oled.setFont(System5x7);                  // Auswahl der Schriftart
+  oled.clear();                             // Loeschen der aktuellen Displayanzeige
+  oled.println("+ Klimakoffer LMU + ");
+  delay(1000);
+/**************************************
+ *  für den Betrieb der Ausgaben      *
+ **************************************/
+  Serial.begin(9600);                       // Serieller Monitor mit 9600 bit/s
+  Serial.print("Initializing SD card...");
+  if (!SD.begin(chipSelect)) {              // SD-Karte suchen
+    Serial.println("SD-Karte fehlt");       // Keine SD-Karte gefunden
+    SchreibZugriff = false;
+    oled.setFont(System5x7);                // Auswahl der Schriftart
+    for (int i=20; i > 0; i--){
+    oled.clear();                           // Loeschen der aktuellen Displayanzeige
+    oled.println(" NWP 2024   ");
+    oled.println(" ----------------------");
+    oled.println("    ");
+    oled.println(" KEINE SD-Karte   ");
+    oled.println("    ");
+    oled.println(" GEFUNDEN!!   ");
+    oled.println("    ");
+    oled.println(i);
+    delay(1000);
+    }
+  }
+  else {
+    Serial.println("card initialized.");      // alles ok
+    SchreibZugriff = true;
+  }
+/**************************************
+ *  für den Betrieb des MH-Z19B        *
+ **************************************/
+    pinMode(pwmpin, INPUT);                   // PWM-Pin auf Eingang setzen
+/**************************************
+ *  für den Betrieb des BMP-180       *
+ **************************************/
+  if (!pressure.begin()) {
+    delay(3000);
+    Serial.println("BMP-180 init failed!");   // while(true); // wartet, bis der Sensor sich meldet
+  }
+  Serial.print("Provided altitude: ");
+  Serial.print(ALTITUDE, 0);
+  Serial.println(" meters");
+}
+/*********************************************************************************************************
+*
+*                            H A U P T P R O G R A M M - Loop
+*
+*********************************************************************************************************/
+void loop() {
+  DatenAuslesen();
+  DatenStringErstellen();
+  DatenSichern();
+  DatenAnzeigen();
+  SerialAusgabe();
+  delay(5000);
+}
+/********************************************************************************************************
+*
+*                            Prozedur Datenauslesen
+*
+*********************************************************************************************************/
+void DatenAuslesen(){
+  LaufZeit =  millis() - StartZeit;
+  ppm_pwm = readCO2PWM();                     // Messung der PWM-Länge mittels einer eigenen Funktion
+  DruckUndTemperaturMessung();
+}
+/********************************************************************************************************
+*
+*                            Prozedur String mit allen Informationen Zusammenstellen
+*
+*********************************************************************************************************/
+void DatenStringErstellen(){
+ // make a string for assembling the data to log:
+  dataString = "";
+  dataString += String(LaufZeit/1000,0);
+  dataString += String(";s;");
+  dataString += String(ppm_pwm);
+  dataString += String(";ppm;");
+  dataString += String(T,1);
+  dataString += String("; C;");
+  dataString += String(p0);
+  dataString += String(";hPa;");
+  dataString += String(P);
+  dataString += String(";hPa");
+}
+/********************************************************************************************************
+*
+*                            Prozedur Daten auf der SD-Karte Sichern
+*
+*********************************************************************************************************/
+void DatenSichern(){                          // open the file. note that only one file can be open at a time,
+  File dataFile = SD.open("nwp-9-1.csv", FILE_WRITE);          // so you have to close this one before opening another.
+  if (dataFile) {                             // if the file is available, write to it:
+    dataFile.println(dataString);
+    dataFile.close();
+    //Serial.println(dataString);             // print to the serial port too:
+    SchreibZugriff = true;
+  }
+  else {                                      // if the file isn't open, pop up an error:
+    Serial.println("error opening nwp-9-1.csv");
+    SchreibZugriff = false;
+  }
+}
+/********************************************************************************************************
+*
+*                            Prozedur Daten auf dem OLED anzeigen
+*
+*********************************************************************************************************/
+void DatenAnzeigen(){
+  oled.setFont(System5x7);                    // Auswahl der Schriftart
+  oled.clear();                               // Loeschen der aktuellen Displayanzeige
+  oled.print("CO2:    ");
+  oled.print(ppm_pwm);
+  oled.println("  ppm");
+  oled.println("-------------------");
+  oled.print("Temp.   ");
+  oled.print(T,1);
+  oled.println("  C");
+  oled.println("-------------------");
+  oled.print("Druck   ");
+  oled.print(p0,0);
+  oled.println("  hPa");
+  oled.println("-------------------");
+  oled.print("Zeit    ");
+  oled.print(LaufZeit/1000,0);
+  oled.println(" s");
+  oled.print("SD ");
+  if (SchreibZugriff == true){
+    oled.print("ok   ");
+  }
+  else {
+    oled.print("no   ");
+  }
+  oled.println("MB-2025-06-13");
+}
+/********************************************************************************************************
+*
+*                            Ausgabe am seriellen Monitor
+*
+*********************************************************************************************************/
+void SerialAusgabe(){
+  Serial.print(LaufZeit/1000,0);
+  Serial.print(" s  | ");
+  Serial.print(ppm_pwm);
+  Serial.print(" ppm   | ");
+  Serial.print(T,1);
+  Serial.print(" C  |  ");
+  Serial.print(p0);
+  Serial.print(" hPa  |  ");
+  Serial.print(P);
+  Serial.print(" hPa Luftdruck gemessen in Borgfelde 6 m ueber NN");
+  if (SchreibZugriff == true) {
+    Serial.print(" SD ok");
+  }
+  else {
+   Serial.print(" SD fehlerhaft");
+  }
+  Serial.println();
+}
+/********************************************************************************************************
+ *
+ *                 Funktionen zum PWM-Auslese des CO2-Wertes
+ *
+ *********************************************************************************************************/
+  int readCO2PWM() {
+  unsigned long th;
+  int ppm_pwm = 0;
+  float pulsepercent;
+  do {
+    th = pulseIn(pwmpin, HIGH, 1004000) / 1000;
+    float pulsepercent = th / 1004.0;         // Pulslänge in Prozent (%)
+    ppm_pwm = range * pulsepercent;           // PPM-Werte bei gegebenem Range
+  } while (th == 0);                          // Der gemessene Wert wird an die loop()-Funktion zurückgegeben,
+  return ppm_pwm;                             // wo er dann ausgegeben wird.
+}
+/********************************************************************************************************
+ *
+ *                 Prozedur zum Auslese des BMP-180 (Druck- und Temperatursensor)
+ *
+ ********************************************************************************************************/
+void DruckUndTemperaturMessung(){
+  char status;
+  status = pressure.startTemperature();
+  if (status != 0) {
+    delay(status);
+    status = pressure.getTemperature(T);
+    if (status != 0) {
+      status = pressure.startPressure(3);
+      if (status != 0) {
+        delay(status);
+        status = pressure.getPressure(P, T);
+        if (status != 0) {
+          p0 = pressure.sealevel(P, ALTITUDE);
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
 </code>
 ===== 5. Nano mit Sensoren, OLED-Display und SD-Karten-Speicher im 3D-Druck-Gehäuse mit Steckverbindungen =====
@@ Zeile 512: / Zeile 794: @@
 {{:www-fuer-alle:arduino:2023-10-17-co2-sd-bmp180-oled.png?400 |}}
+{{ :www-fuer-alle:arduino:nano-messbox-a-sd-oled-fest.png?direct&150|}}
+{{ :www-fuer-alle:arduino:nano-messbox-a-sd-oled-fest-2d.png?direct&150|}}
 ==== Code ====

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