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Projekt raumfeine Luftüberwachung (ESP32) - Seite 2

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  •  MPP33
24.12. - 29.12.2025
43 Antworten | 8 Autoren 43
43
Das Christkind war da und hat mir Spielsachen gebracht 🙃

Mir schwebt schon länger vor mindestens Luftfeuchtigkeit, Temperatur und CO2 im Haus zu messen. Jetzt hab ich einmal ein Sammelsurium aus Sensoren gekauft um zu basteln.

Erste Tests haben ergeben, dass ich mit VOC/Luftqualität nur mäßig was anfangen kan (BME680), von daher liegt mein Fokus auf den 3 oben genannen Werten.

Als Sensoren hätte ich folgende Kombi im Auge:

Nur Feuchte und Temperatur:
- AHT20 (ca. 2€/Stk.)

CO2, Temperatur, Feuchte (und Druck den der SCD43 von extern haben möchte)
- SCD43 (19€/Stk. blanker Sensor)
- BMP280 (ca. 1,50€ Stk.)

Das Gehirn der ganzen Sache soll ein ESP32-C6 sein.
Den gibts für 5€/Stk, ist extrem klein und hat sogar einen Akkuanschluss an Bord falls man ihn über eine 3,7V Lithiumzelle betreiben will (incl. Ladefunktion über USB-C).
Das Teil kann WLAN, BLE und Zigbee... Also freie Wahl wie man herumfunkt.
https://www.digikey.at/de/products/detail/seeed-technology-co-ltd/113991054/16652880?gclsrc=aw.ds&gad_source=1&gad_campaignid=20265439570&gclid=EAIaIQobChMIwY_cipHWkQMV75GDBx38mw4pEAQYASABEgI5ufD_BwE

Nach dem ersten Brainstorming hier das Resultat:


_aktuell/20251224958029.png

Überlegungen:
- Akkubetrieb würde gehen, aber ist für mich irgendwie eine halbe Lösung
- Mir gefällts nicht wenn irgendwo was herumsteht, müsste also in Deko eingearbeitet oder versteckt aufgestellt werden.
- Ich brauch keine Displays zur Anzeige
- Wenn die nicht fix montiert sind werden sie gelegentlich umgestellt was die Messwerte verfälscht

Daher mein vorläufiges Ergebnis: Ich pack die Dinger in die Lichtschalter.

Stromversorgung muss ich mir überlegen ob ich da die Bus Leitung vom Free@Home anzapfe oder frech einfach 5V auf die ungenutzten 2 Leitungen (gelb/weiß) lege.
Ich frag mich nur ob da auf die gesamte Länge auch überall saubere 5V ankommen (die für den SCD43 gut wären)

Als geeignete Lichtschalter sehe ich die an den Türen zum Gang an - das sind bei Aufenthaltsräumen immer die, wo es die Luft durch die KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] vorbeibewegt.

Bei Ablufträumen muss ich schauen ob das so wirklich Sinn macht oder ob es da Sonderlösugnen braucht - Ablufträume sind aber jene wo mich sowieso CO2 nur bedingt interessiert.

Ich schreib das jetzt einmal einfach so mit, bin offen für Tipps.

  •  taliesin
  •   Gold-Award
26.12.2025  (#21)
Wenn ich von 24V runter muss, nehme ich einen 5V Schaltregler mit 3.3V Linearregler dahinter und die Diskussion ist für ein paar Cent mehr beendet (wenn man mit den 100mV Spannungseinbruch am switcher nicht leben kann).
Testen muss man die load response sowieso (eigentlich auch die line response) und batteriebetrieben ist sowieso eine andere Ecke ...

Zum Funk, ich bin ja auch Kabelfan, aber BLE advertising ist ziemlich robust, ich habe die Xiaomis jetzt auf 5s Intervall eingestellt, der Übertragungsframe ist ja nur ein paar ms lang. Wenn ich einmal pro Minute einen frame erhasche ist alles gut. Mein Empfänger (ESP32 mit Leiterplattenantenne) empfängt die Dinger mit -100dBm noch, mein neuer Lüftungsanlagen-Raspi (Ethernetanbindung) macht jetzt auch auf BLE-gateway und am Server werden die Daten aller Sensoren 'konzentriert' und via MQTT wieder ausgespuckt. Das produziert eine erhebliche Redundanz.

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  •  christoph1703
26.12.2025  (#22)

zitat..
Benji schrieb: gefühlt 90% der Probleme kamen von der Spannungsversorgung

Das kenn ich leider auch zur Genüge.


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  •  Benji
  •   Gold-Award
26.12.2025  (#23)

zitat..
taliesin schrieb: Zum Funk, ich bin ja auch Kabelfan, aber BLE advertising ist ziemlich robust, ich habe die Xiaomis jetzt auf 5s Intervall eingestellt, der Übertragungsframe ist ja nur ein paar ms lang. Wenn ich einmal pro Minute einen frame erhasche ist alles gut. Mein Empfänger (ESP32 mit Leiterplattenantenne) empfängt die Dinger mit -100dBm noch, mein neuer Lüftungsanlagen-Raspi (Ethernetanbindung) macht jetzt auch auf BLE-gateway und am Server werden die Daten aller Sensoren 'konzentriert' und via MQTT wieder ausgespuckt. Das produziert eine erhebliche Redundanz.

Hast du auch das Problem "mehrere BLE-Gateways empfangen das Telegramm" und schicken es weiter? Wie hast du es gelöst?

Ich mach das am MQTT-Subscriber, merke mir Packet Ids, und verwerfe doppelte Pakete statt sie redundant in dei Datenbank zu schieben.  Ich bin aber nicht sicher ob das der richtige Weg ist...


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  •  MPP33
26.12.2025  (#24)
Danke für die ganzen Antworten, muss ich mich durchkämpfen :)
Ich hab heut wieder mal neben Schlittenfahren einen Fernseher vor die Nase gestellt bekommen - Bild ist fleckig, kannst haben". 
1h später hat er zumindest nur noch ganz leichte Flecken... Einem geschenkten Gaul... 🤣

_aktuell/20251226220608.jpg

Jetzt hab ich das nächste Projekt am Hals, im Netzwerkschrank ist bisher nur das Wohnzimmer hinsichtlich TV angebunden - jetzt haben Wir aber eine Zweitglotze und Frau wünscht sich die im Schlafzimmer. Also morgen Stecker besorgen und an die Kabel fummeln...

BTT:
Läuft wohl auf noch eine Bestellung von Kleinzeug raus.

Hättet ihr eine Empfehlung für Bauteile die ich brauch um von 30V auf 5V zu kommen?
3,3V machen die ESP boards alle selber, die 5V liegen idr. so an wie sie vom USB Kabel kommen.

So einen hätt ich daheim:
https://www.google.com/amp/s/www.az-delivery.de/a/s/products/lm2596s-dc-dc-step-down-modul-1

Allerdings betreibe ich einen ähnlich aufgebauten step-up Wandler und was der ausspuckt ist teils abenteuerlich (ggf. ist er kaputt). Dort ist es aber kein Problem, da alles dahinterhängende die max. Spannung von dem Ding aushält.
Vertrauen hab ich aber nur bedingt in die Dinger, lieber wär mir eine Lösung die mir nicht potentiell den ESP und die Sensoren grillt, d.h. fixe Ausgangsspannung entweder 5V direkt oder eben 6-7V für einen nachgeschalteten Linearregler.

Und eine Frage ist weiterhin unbeantwortet - ist es schlau sowas an die Bus Leitung zu hängen oder gibts da ungewollte Effekte? Free@Home ist quasi KNX (gleiche Hardware, viele Komponenten von B+J können beides)

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  •  christoph1703
26.12.2025  (#25)
Von denen hab ich schon etliche unauffällig im Einsatz: https://www.amazon.de/dp/B0CGVMRQXB/?tag=showlowestprice-21
Die schaffen halt nur 24V laut Angabe. Ich würds aber nicht an den Bus hängen, prinzipiell mal aus dem Grund, dass der nicht dafür gemacht ist. Evtl könnte der Schaltregler Störungen verursachen. Wenn du schon ein freies Adernpaar hast, leg da 12V drauf und passt.

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  •  MPP33
27.12.2025  (#26)
Ja... auf den Bus hängen ist Geschichte.
Nach dem Motto Jugend forscht - was soll schon passieren außer, dass das ganze Haus nachhaltig dunkel wird und ich 4-stellige Summen in den Sand setze 😱 hab ich den Schaltregler einfach einmal drangehängt.
Was soll schon schiefgehen, der Regler schickt ja nichts zurück sondern entnimmt nur was - meine Einschätzung war, dass er nur das Bus Signal stören könnte.

Der ESP läuft hervorragend, der Schaltregler liefert lt. Multimeter saubere 5V.
Die Lichtschalter/Sensoren hatten aber ihre Probleme was zu bewirken. Einige gingen, andere nicht, die nächsten wieder Zeitweise.
Habs dann wieder abgesteckt, jetzt läufts wieder sauber.

Also Experiment ganz klar nicht zu empfehlen 🤣

Somit ist fixiert, dass ich gelb/weiß nutzen werde.

Das bringt natürlich das rausschmeißen vom Welcome System deutlich nach oben auf der Prioritätenliste - auch wenn ich die Leitungsverläufe exakt kenne will ich nicht auf einem Strang den Außenbus haben (30V) und auf einem anderen gleichfarbigen Strang die 12V.
Der Elektriker hat mir nämlich statt wie verlangt eine Direktleitung (Bus) zum Display gelegt sondern das Display in den EG Strang gehängt, damit ist gelb/weiß im EG bereits komplett durchgeschleift weil sie das Display selbstverständlich GANZ AM ENDE von dem Strang eingebunden haben.
Dafür hat mein Heizungsverteiler im EG eine Direktverbindung in den Hauptverteiler (vorsorglich reingelegt aber derzeit keine Verwendung)
Glück, dass ich gleich neben der Bus Leitung auch LAN zur Klingelanlage und zu den Displays legen lassen habe, die gehen wenigstens ohne Umwege direkt in den Netzwerkschrank.

Ist halt die Frage ob ich jetzt in die gelb/weißen Leitungen nicht gleich mit einer Spannung rein soll die ich dann mit dem Linearregler verarbeiten kann, dann spar ich mir die Schaltregler.

Aber jetzt wirds einmal Zeit zum schlafen.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
27.12.2025  (#27)

zitat..
Benji schrieb: Hast du auch das Problem "mehrere BLE-Gateways empfangen das Telegramm" und schicken es weiter? Wie hast du es gelöst?

Ich mach das am MQTT-Subscriber, merke mir Packet Ids, und verwerfe doppelte Pakete statt sie redundant in dei Datenbank zu schieben. Ich bin aber nicht sicher ob das der richtige Weg ist...

Mein influxdb feeder script hat einen fixen Zyklus von 60s, es sammelt Daten von allen BLE-gateways (HTTP-REST), sortiert nach MAC, dabei überschreiben neuere Daten ältere (da ist immer auch der timestamp vom gateway dabei). Der Block wird dann in die Datenbank geschrieben und wieder leer gemacht.

Ich hab aber noch nicht alles umgestellt, die Lüftung läuft noch auf einem fixen gateway.


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  •  Benji
  •   Gold-Award
27.12.2025  (#28)

zitat..
taliesin schrieb: es sammelt Daten von allen BLE-gateways (HTTP-REST)

Ah, verstehe... etwas anderes Setup als bei mir: Meine BLE-Gateways speichern gar nix, sondern senden mehr order weniger das BLE-Telegramm per MQTT weiter.


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  •  christoph1703
27.12.2025  (#29)

zitat..
MPP33 schrieb: Ist halt die Frage ob ich jetzt in die gelb/weißen Leitungen nicht gleich mit einer Spannung rein soll die ich dann mit dem Linearregler verarbeiten kann, dann spar ich mir die Schaltregler.

Darüber hab ich bei mir auch nachgedacht. Wäre natürlich eine einfache Lösung, hat aber zwei Nachteile: 
- Du musst überall die Spannung prüfen, damit alle Geräte genug haben, aber keins zu viel. 
- Keine Erweiterungsmöglichkeit, falls du mal höhere Spannung oder mehr Strom besuchst für die nächste Bastelei.

Ich hab für mich entschieden, dass ich 12V nehmen werde. Damit kann man auch Relaismodule gut schalten und hat auf jeden Fall genug Reserve, auch wenn die Spannung mal etwas einbricht.


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
27.12.2025  (#30)

zitat..
christoph1703 schrieb: Ich hab für mich entschieden, dass ich 12V nehmen werde.

Ich würde sogar auf 24V gehen, da gehen typische Schaltregler noch recht gut, die Ströme sind nochmal die Hälfte und es ist nebenbei Standard bei den Automatisierern.


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  •  MPP33
27.12.2025 19:53  (#31)
Ich hab jetzt einmal ein 12V REG Netzteil.
Wüsste jetzt nicht was ich damit sonst noch machen will - notfalls kann ich die Regler auch an 24V anpassen wenns sich ergibt

War heut in Graz beim Neuhold... Faire Preise und breites Sortiment. Eigentlich wollt ich nur ein Steckbrett und die kleinen Wandler... und wieder 40€ los 🤣

Funktioniert soweit, Versorgung über 12V Netzteil, runtergeregelt auf 5V (ist nicht ganz so feinfühlig einzustellen wie der große).

_aktuell/20251227284673.jpg
Jetzt heißt es einlesen. Das Adafruit Board macht die 3,3V über einen Linearregler der kurzfristig bis 500mA liefern kann.
Der SCD4x kann mit 3,3 oder 5V betrieben werden wobei 5V empfohlen wird wegen niedriger Ströme.
Momentan läuft der Sensor so auf 3,3V ganz gut. Nur ist mir das Ding etwas zu groß.

Das Seed Board hat für 3,3V glaub ich einen Schaltregler, d.h. hier wärs besser den Eingang entsprechend zu regeln und den Sensor direkt zu versorgen.

Heut ist wieder Ende... Aber der Netzwerkschrank ist etwas aufgeräumter, leider nicht fertig weil ich die gekauften F Stecker nicht verwenden will (selten so einen Schrott in der Hand gehabt).

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Hallo MPP33,
hier gibt es dazu Erfahrungen und Preise: Projekt raumfeine Luftüberwachung (ESP32)

  •  brtl
29.12.2025 8:27  (#32)
Slightly OT OT [Off Topic], aber vielleicht hilft es jemandem. Ich habe seit einiger Zeit einen Drostmann TFA CO2-Monitor AIRCO2NTROL MINI - ich glaube, zu Corona-Zeiten wurden die Dinger an einigen Stellen empfohlen. Wird über USB mit Strom versorgt. Ich bin erst inspiriert durch diesen Thread auf die Idee gekommen, das Gerät mal an den Home Assistant anzuschließen und siehe da, es werden auch Daten geliefert. Also falls jemand so ein Ding hat und das Home Assistant Device in einem relevanten Bereich steht, kann man damit sehr einfach einen Messpunkt anlegen und hat auch gleich ein Display dabei.

-Preis und Infos zum genannten Produkt: Drostmann AIRCO2NTROL MINIAnzeige
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  •  christoph1703
29.12.2025 8:35  (#33)

zitat..
brtl schrieb: Drostmann TFA CO2-Monitor AIRCO2NTROL MINI

Misst das halbwegs genau? Für 30€ wäre das ja eine sehr gute Alternative zum Aranet.


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  •  brtl
29.12.2025 9:02  (#34)

zitat..
christoph1703 schrieb: Misst das halbwegs genau? Für 30€ wäre das ja eine sehr gute Alternative zum Aranet.


±75 ppm / 5% lt einer schnellen Recherche.
 


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
29.12.2025 10:26  (#35)
Muss man halt über USB auch die Daten abnehmen (USB-HID), für eine relativ freie Positionierung auch nicht optimal.

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  •  Benji
  •   Gold-Award
29.12.2025 10:28  (#36)

zitat..
brtl schrieb: AIRCO2NTROL MINI

Spannend, danke für den Hinweis! auch wenn ich schon ich glaub 4 Aranets herumstehen (eigentlich hängen) habe, hab ich den mal rein interessehalber bestellt.

zitat..
brtl schrieb: es werden auch Daten geliefert

Hast du da genauere Infos darüber, wo und wie die Daten zur Verfügung gestellt werden? USB? Funk? BLE?


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
29.12.2025 10:38  (#37)
Lt. HA-Implementierung (https://github.com/leorbs/airco2ntrol) über USB-HID, kein Funk.

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  •  brtl
29.12.2025 10:39  (#38)

zitat..
taliesin schrieb:

Muss man halt über USB auch die Daten abnehmen (USB-HID), für eine relativ freie Positionierung auch nicht optimal.

Eh, aber wenn man den Raspi mit HA wo stehen hat, wo man den CO2-Wert monitoren möchte, ist es eine Option.


zitat..
Benji schrieb: Hast du da genauere Infos darüber, wo und wie die Daten zur Verfügung gestellt werden? USB? Funk? BLE?

Über USB. Hier gibt es Infos dazu: https://hackaday.io/project/5301-reverse-engineering-a-low-cost-usb-co-monitor 
Und das ist die HA Integration: https://github.com/leorbs/airco2ntrol




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  •  taliesin
  •   Gold-Award
29.12.2025 10:42  (#39)

zitat..
brtl schrieb: Eh, aber wenn man den Raspi mit HA wo stehen hat, wo man den CO2-Wert monitoren möchte, ist es eine Option

Man will ja meist nicht nur eine Messstelle. Raspberry Pi Zero W wäre eine einfache Möglichkeit, mit etwa 25€ zusätzlich.

ESP32 USB-Host ginge vermutlich noch günstiger.

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  •  sir0x
  •   Bronze-Award
29.12.2025 10:47  (#40)
Oder schaun, obs nicht auch mit einem ESP32 geht.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
29.12.2025 10:51  (#41)
Wenn man dann mit einem ESP32 zusätzlich rumwerkeln muss, kann aber gleich den oben genannten stuckatprototyp nachbauen, finde ich.

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