Capteur CO2 Labfab

Prototype de capteur CO2

Le capteur CO₂ est un projet collaboratif initié par le réseau des Labfab de Rennes en partenariat avec la MCE (Maison de la consommation et de l'environnement). L'objectif est de proposer un capteur, facile à monter, permettant de mesurer la concentration de CO₂ dans une pièce. Le résultat du calcul du seuil de concentration de CO₂ s'affiche en ppm (partie par million) et suit un code couleur pour déterminer si l'aération est suffisante.

Ce capteur permet donc de déterminer les périodes d'aération dans des espaces fermés, notamment dans le cadre scolaire. En effet, une concentration élevée de CO₂ dans une salle de classe a pour conséquence possible la baisse de la concentration et même un état de somnolence.

Cette problématique a été soulevée lors de la crise sanitaire de la Covid-19 lorsqu'une corrélation a été établie entre la concentration de CO₂ dans une pièce et la transmission du virus.

Seuils de concentration de CO₂

Le lien entre la concentration de CO₂ et la qualité de l'air dans une pièce permet d'établir des seuils de référence :

Couleur des leds du capteur	Concentration de C02	Recommandation
VERT	Environ 410 ppm	Valeur de référence, concentration correspondant à l'air extérieur.
VERT	< 600 ppm	Recommandé pour les espaces de restauration.
VERT	< 800 ppm	Recommandé pour les espaces clos avec port du masque (bureaux, salles de réunions, salles de classes, etc...)
ORANGE	< 1000 ppm	Il faut aérer !
ROUGE	> 1000 ppm	Il faut aérer et il n'est pas conseiller de rester dans la pièce

Attention, les valeurs ci-dessus sont valables si la concentration en CO₂ de l'air extérieur est autour de 410ppm. En cas de pic de pollution, elle peut monter à 500 ou 600ppm. Dans ce cas, il faut modifier les seuils : par exemple une concentration mesurée en extérieur à 510 ppm implique de rajouter 100ppm à tous les seuils du tableau ci-dessus.

Outils et matériels

Matériels

Éclaté des matériels composants le capteur CO2

Matériels	Quantité	Caractéristiques
LED - M5 Atom matrix	1
Capteur CO2 - SenseAir S8	1
Câbles dupont	4
Plaque de contreplaqué en bois	1	Dimension : 22 cm x 6 cm Épaisseur : 3 mm
Cable usb-c	1
Alimentation 5V	1	Minimum 800mA. Un chargeur de téléphone portable ou une batterie externe.

Outils

• Découpeuse laser
• Ordinateur
• Fer à souder

Fichiers à télécharger

Plan de Découpe [Lien] pour bois 3,3mm		Plan de Découpe [Lien] pour bois 3mm		Code [Lien] allez vers le site Github		Notice montage du capteur (En cours de rédaction)

Montage

Prérequis : téléchargez le plan de découpe du capteur CO₂.

	Etape 1		Etape 2
	Etape 3		Etape 4
	Etape 5		Etape 6
	Etape 7		Etape 8
	Etape 9		Etape 10

Programmation

Prérequis : téléchargez le code du capteur CO₂ sur github. Les fichiers nécessaires au téléversement sur la carte M5 Atom Matrix sont les fichiers dans le dossier M5Stack-Atom.

Installer Arduino

Télécharger et installez l'IDE Arduino. C'est un logiciel de programmation qui va permettre de téléverser le programme sur la carte M5 ATom Matrix.

Brancher la carte M5 Atom Matrix sur l'ordinateur par le câble USB.

Démarrer Arduino.

Gestionnaire de cartes supplémentaires

Par défaut, l'IDE Arduino ne sait pas reconnaître la carte M5 Atom Matrix. Pour que ce soit possible, il faut ajouter une adresse web dans un champ, accessible par le menu Fichier > Préférences.

L'URL à rajouter dans le champ de cartes supplémentaires est :

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

Ajouter la bibliothèque M5Atom

Pour que le programme puisse utiliser les fonctionnalités spécifiques de la carte M5 Atom Matrix, il faut rajouter une bibliothèque, par le menu Croquis > Inclure une bibliothèque > Gérer les bibliothèques.

Le gestionnaire de bibliothèques s'ouvre, il faut alors taper dans le champ de recherche "M5Atom" puis sur le bouton Installer.

Le logiciel Arduino est maintenant bien configuré pour pouvoir envoyer le programme dans la carte M5Atom.

Téléversement du programme

Fichier > Ouvrir pour aller chercher le fichier "M5Stack-Atom.ino" téléchargé depuis Github.

Choisir le bon port COM par le menu Outils > Port > COM6 (choisir le numéro de port le plus élevé, qui correspond la plupart du temps à la carte branchée en USB).

Cliquer sur le bouton de téléversement.

Le téléversement prend un peu de temps. En bas de la fenêtre , du texte va défiler sur fond noir : attendre la fin de défilement du texte. Les leds de la carte M5 Atom Matrix doivent s'allumer quand c'est fini. Le capteur est alors fonctionnel.