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wie du hochpräzise Sensoren über eine I²C - Schnittstelle an den micro:bit anschliessen und die Luftqualität, Temperatur und Feuchtigkeit messen kannst.

SGP30 AIR QUALITY SENSOR

Der CO₂-Sensor SGP30 misst die CO₂-Konzentration in der Luft. Bei erhöhter CO₂-Konzentration ist die Luft in einem Raum nicht mehr frisch, was zur Müdigkeit und höheren Ansteckungsgefahr mit Viren führen kann.

Am mico:bit wird der Sensor mit dem mitgelieferten I²C Kabel zum Beispiel über einen mbHub angeschlossen. Der mbHub kann für Fr. 6.- bei der TJGroup bestellt werden. Für den Versand in der Schweiz wird Fr. 1.-, ausserhalb der Schweiz Fr. 3.- verrechnet. Der mbHub verfügt über mehrere I²C-Schnittstellen und kann auch für Anschluss anderer Sensoren und Elektronikkmponenten verwendet werden O► .

Die Bestellung erfolgt mit einem Email an

MUSTERBEISPIELE

Beispiel 1: CO2 Konzentration messen und anzeigen In deinem Programm musst du zuerst definieren, wie die Messwerte des SGP30 über I2C eingelesen werden (Sensorspezifikation). Die Funktionl getValues() gibt zwei Werte zurück: CO2 Konzentration in ppm* TVOC Total Volantile Organic Componds* Die beiden Werte werden mit print im Ausgabe-Fenster angezeigt. sleep(500) gibt die Messperiode an.

Programm: [► WebTigerPython]

from microbit import *

# sgp---------------------
raw = [0, 0]
buf = [0,0,0,0,0,0]
i2c.write(0x58, bytearray([0x20,0x03]))
sleep(1500) 

def getValues(a=0x58):
    i2c.write(0x58, bytearray([0x20,0x08]))
    sleep(600)
    block = i2c.read(0x58, 6)
    buf = [0,0,0,0,0,0]
    for i in range(0,6):
            buf[i]=block[i]
    for i in range(0,2):
            raw[i]= buf[i*3]
            raw[i]<<=8
            raw[i]|=buf[i*3+1]
    return (raw[0], raw[1])
#------------------------------

while True:
    co2, voc = getValues()
    print ("CO2 = ", co2, "  TVOC = ", voc)   
    sleep(500)

Nach dem Programmstart wird der Sensor zuerst Kalibriert und gibt die ersten 10 Sekunden den CO2-Wert 400 zurück. Dann werden die gemessenen CO₂-Werte korrekt angezeigt.

* Der CO₂-Gehalt in der Luft wird in parts per million, kurz ppm angegeben. SGP30-Sensor gibt die Werte im Bereich 400 - 60000 ppm zurück, wobei für die Werte grösser als 1000, wird die Luft nicht mehr als frisch bezeichnet.

* In Innenräumen gibt es viele Quellen, die Schadstoffpartikel (TVOC) abgeben (Lampen, Bodenbeläge, Reinigungsmittel...). Der Sensor gibt TVOC-Werte im Bereich 0 bis 60 000 zurück.

Beispiel 2: Temperatur- und Feuchtigkeitssensor Sensirion SHT85   Sensirion mit Sitz im schweizerischen Stäfa ist einer der führenden Hersteller digitaler Mikrosensoren. SHT85 liefert die Temperatur im Messbereich -40° bis +105°C und die relative Feuchtigkeit im Bereich 0 - 100%, beides auf 4 Dezimalstellen genau. Um den Sensor am micro:bit anzuschliessen, kannst du das SHT-Set verwenden. Dieser besteht aus: mbHub Sensorlink SHT85 Verbindungskabel   Das Set kann für Fr. 20.- bei der TJGroup bestellt werden. Für den Versand in der Schweiz wird Fr. 1.-, ausserhalb der Schweiz Fr. 3.- verrechnet. Mit dem Set kannst du auch andere Sensoren und Elektronik-Komponenten am micro:bit anschliessen. Eine Beschreibung der Schnittstellen findest du hier O► Die Bestellung erfolgt mit einem Email an In deinem Programm definierst, du zuerst wie die Sensordaten über I2C eingelesen werden . Der Befehl getValues() gibt zwei Werte zurück: Temperatur in °C Feuchtigkeit in % Die beiden Werte werden mit print im Ausgabe-Fenster angezeigt. sleep(500) gibt die Messperiode an.

Programm: [► WebTigerPython]

from microbit import *

# sht-------------------------
def getValues(a = 0x44):
    i2c.write(a, b'\x2c\x06')
    raw = i2c.read(a, 6)
    t, h = (raw[0] << 8) + raw[1], (raw[3] << 8) + raw[4]
    return -45 + (175 * (t / 65535)), 100 * (h / 65535)
#-----------------------------

while True:
   temp, humi = getValues()
   print(temp, humi)
   sleep(500)

MERKE DIR...

Der Sensor SGP30 misst den CO₂- Gehalt in ppm (parts per million) und liefert Messwerte im Bereich 400-60 000. Für Werte < 1000 ist die Luft gut, bei Werten > 1400 ist eine Frischluftzufuhr empfohlen. Eine hohe CO₂-Konzentration im Raum erhöht das Ansteckungsrisiko mit Viren.

Der Sensor SHT85 misst Temperatur in °C und relative Feuchtigkeit in %.

Da diese externe Sensoren im Modul microbit nicht unterstützt werden, musst du in jeder Anwendung den Programmblock #sgp-------- bzw. #sht------- einfügen.

Die Sensoren werden über einen Hub am micro:bit angeschlossen. Dier mbHub und SensorLink sind so konzipiert, dass sie auch für Anschluss von weiteren I²C Sensoren und Elektronik-Komponenten verwendet werden können.

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