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Projekt raumfeine Luftüberwachung (ESP32) - Seite 4

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  •  MPP33
24.12.2025 - 19.1.2026
87 Antworten | 9 Autoren 87
87
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:


2025/20251224958029.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.

  •  MPP33
1.1.2026  (#61)
Das eCO2 kommt vom BME680, nicht vom SEN55
Müsste mich reinkämpfen was der genau misst - Rohwert ist eine "gas resistance".
Die ganzen VOC Sensoren haben aber gewisse Lernphasen, Aufheizphasen etc.
Der BME688 wirbt sogar mit KI.

Da schreit in mir schon irgendwas wenn sowas nötig wird - dann gibts nämlich keinen vernünftigen Rohmesswert der irgendeine Aussagekraft hat.
Der BME680 liefert eben eine "gas resistance" als Rohwert die bisher noch nie einen Sinn gemacht hat.
https://esphome.io/components/sensor/bme680/

Damit:
https://esphome.io/components/sensor/bme68x_bsec2/
Spuckt der Sensor direkt den IAQ aus.

Wenn man die CO2 Werte ausblendet macht das optisch schon etwas mehr Sinn.
Der SEN55 hat gestern wohl aufs Abendessen angesprochen (Mischung aus verschiedenen Resten und Schinken Käse Toast in 30cm Entfernung gemacht)
Das Erdäpfelgulasch in 60cm Entfernung dürfte die Spitze heute um 9 sein - oder der BME680 reagiert auch auf Spannungsschwankungen (hängt auch am Adafruit ESP den ich um ca. 9 laden angefangen hab).

Auffällig halt wieder, der SEN55 zeigt die Frischluft beim lüften gut an (Wert fällt stark), der BME680 zeigt erstmal Blödsinn an, nämlich total schlechte Luft.

Beide Sensoren zeigen einem aber nicht irgendeinen Rohwert sondern eben wie beschrieben einen aus mehreren Faktoren und über längere Zeiträume angelernten Ausgabewert.
Und da muss man die Datenblätter wälzen um zu verstehen was die Sensoren machen.


_aktuell/20260101879040.png

Aktuell bin ich noch nicht so weit, dass ich irgendwelche Vergleiche zwischen den Sensoren ableiten will, dazu betreibe ich sie zu unterschiedlich (ein paar 5V, ein paar 3,3V, dazu noch unterschiedliche Regler vorgeschalten).
Das will ich noch etwas vereinheitlichen - Problem ist nur, dass gleiche Sensoren idr. gleiche I2C Addressen haben was es nicht ganz so einfach macht 2 gleiche an einem ESP zu betreiben was für zu gleichen Beduingungen führen würde.
Da bräucht ich wohl einen I2C Multiplexer

Der SEN55 hat übrigens einen kleinen Lüfter - ich höre ihn.
In ein Gehäuse gepackt dürfts leiser werden, aber ich höre solche Geräusche recht gut (ob sie mich stören steht auf einem anderen Blatt, da bin ich wiederum nicht so empfindlich)


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  •  christoph1703
1.1.2026  (#62)

zitat..
MPP33 schrieb: Beide Sensoren zeigen einem aber nicht irgendeinen Rohwert sondern eben wie beschrieben einen aus mehreren Faktoren und über längere Zeiträume angelernten Ausgabewert.
Und da muss man die Datenblätter wälzen um zu verstehen was die Sensoren machen.

Oder halt einen Schwellwert bei 250 einziehen und nur zwischen "gut" und "schlecht" unterscheiden. Bei solchen Zaubersensoren bleibt einem nicht viel anderes übrig.


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
1.1.2026  (#63)

zitat..
MPP33 schrieb: Problem ist nur, dass gleiche Sensoren idr. gleiche I2C Addressen haben was es nicht ganz so einfach macht 2 gleiche an einem ESP zu betreiben was für zu gleichen Beduingungen führen würde.

Die chips haben manchmal einen Addresspin, da kann man dann zumindest 2 an einem Bus betreiben.

zitat..
christoph1703 schrieb: und nur zwischen "gut" und "schlecht" unterscheiden

Also ich hätte gerne zumindest 5 Werte emoji

Und ich hätte nichts dagegen einzuwänden, dass die Luftqualität beim Erdäpfelgulasch kochen als schlechter eingestuft wird.
Das VOC Zeugs braucht of eine Kompensation für Temperatur und Feuchte, die internen Sensoren sind da aber oft ziemlicher Mist, deswegen wäre ein 2. Sensor, der halbwegs richtige Wert spuckt sinnvoll.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
2.1.2026  (#64)

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Gerade bei JLCPCB geschaut ... wie würdet ihr das interpretieren?
Kostet da das Teil wirklich nur knapp 2ct? Also ja, ich muss 457 nehmen emoji
Verwirrt.

Das Selbe beim ENS210 (Temperatur und Feuchte), genauso 2ct und wieder 457 Stk.

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  •  MPP33
2.1.2026  (#65)
Klingt mir etwas fischig

Den SCD43 gäbs für die gleiche Kohle 😂

Vl. doch eigene Platinen machen? wär bei dem Preis wohl drinnen und man könnt die restlichen 440 die man nicht braucht verticken...

_aktuell/20260102927305.png

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
2.1.2026  (#66)
mouser sagt ja bei 500Stk immer noch 4.58€ netto, keine Ahnung was die da machen, ich dachte ich klopf mal den AirCube samt Gehäuse bei JLCPCB rein.
Platinen 5Stk. 2€, Gehäuse 5Stk. 5€ und bei den Bauteilen dann das emoji

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  •  MPP33
2.1.2026  (#67)
5stk. 2€? Pro Stück?

Kannst ja mal probieren und berichten.
Ich halte das für eine Fehlinformation für nicht lagernde Artikel. Würde der Preis stimmen würd ich die Quellen hinterfragen...

Bei den Preisen würds mich fast reizen eine eigene Platine zu basteln 😂

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  •  christoph1703
2.1.2026  (#68)

zitat..
MPP33 schrieb: 5stk. 2€? Pro Stück?

Nein, gesamt. Die Leiterplatten sind echt so billig, solange man keine Extras braucht und unter einer gewissen Größe bleibt. Versandkosten sind dafür ein Vielfaches davon. Und du willst ja vielleicht noch Lötschablonen oder eben Bestückung haben.


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
3.1.2026  (#69)
Wenn man Zeit hat (8-13 Werktage) kommen die für ca. 3.50€ Versand. Die Bestückung ist zumindest einmalig kostenlos. Und ich fädle gar nix mehr, nicht mal für Prototypen ...

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  •  christoph1703
3.1.2026  (#70)

zitat..
taliesin schrieb: Wenn man Zeit hat (8-13 Werktage)

Dafür bin ich viel zu ungeduldig. Meine Designs sind meistens einfach genug zum Fräsen, da hab ichs in einer Stunde 🙂
Wenn alle Fehler am Prototypen behoben sind, lass ich das finale Design fertigen.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
3.1.2026  (#71)
Ja, über das bin ich ein bisserl hinweg (Senior raushängen lass' 🤓). Da bei den meisten Projekten eh mehr Software als Hardware anfällt und die meiste Software gar nicht so hardwareabhängig ist, wie man glaubt, bin ich jetzt eher an dem Punkt:

1. Prototypen-HW (A-Muster bei den Automotivlern) entwickeln, dabei wird kein Formfaktor berücksichtigt und es kommen Alternativvarianten auf die Leiterplatten, oft eine Fädelfläche mit ein paar SMD-Standardgehäusen, tlw. Eval-kits, wenn ich bei größeren Elementen noch nicht ganz sicher bin. Typisch dann große Gehäuse (SO und 0805), damit man leicht basteln kann und natürlich haufenweise beschriftete Testpunkte.
2. Während der Lieferzeit an der SW rumstricken (oft web-frontend und auch support-Sachen wie Python scripts), ein Dev-board habe ich zu dem Zeitpunkt ja sowieso
3. Prototypen in Betrieb nehmen, SW anpassen, dort dann auch mal ein Fädeldraht
3a. sollte alles Mist sein, back to 1
3b. EMV-Abstrahl-Messungen am A-Muster als erster Indikator
4. B-Muster bauen (richtiger Formfaktor, feature complete und nur mit den nötigen Elementen)
5. Während der Lieferzeit die SW weitgehend fertigstellen
6. Nach Lieferung finale Anpassungen an das B-Muster, EMV-Tests
7. Bei Stückzahlen bis 5 oder so, gibt es kein C-Muster mehr, bei Kleinserien (50 Stk.) mache ich typisch schon eines (EMV-Optimierung, ev. noch kleine Anpassungen, die aus der SW entstehen)

Aber ich habe halt auch ab und an ein Kundenprojekt, aber eigentlich nur Kleinserien (10-50Stk.). Kundenakzeptanzprüfung (oft nur ich emoji) passiert normalerweise am A-Muster.

So ein A-Muster sieht z.B. so aus:

_aktuell/20260103444953.png

Oben ein Audio DSP-board von tinysine und unten ein ESP-32 Evalkit, hier habe ich nur 3 handbestückt, alles mit 0805, weil ich alter Sack nicht mehr so gut sehe und löten ging auch schon besser. Diese Leiterplatten (5Stk. vergoldet) haben ca. 40€ mit Versand gekostet, da bastle ich sicher nicht rum.
Das B-Muster wird etwa ein Viertel der Größe und natürlich keine Eval-kits mehr drauf haben. Der Kundenauftrag steht noch aus, also kann ich euch das noch nicht zeigen.

Die Kosten für die Leiterplatten samt Bestückung sind so gering, dass sich jedes Gebastel nicht rentiert.


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  •  MPP33
3.1.2026  (#72)
Und schon bestellt? Bei 2cent wär die Mindeststückzahl ja kein Problem. 😁
Und wenns funktioniert bestell ich auch.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
3.1.2026  (#73)
Nein, ich werde mal über den chat fragen, bin grad anderweitig eingeteilt. Aber ich sag Bescheid.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
4.1.2026  (#74)
Ok, das mit den fehlenden Bauteilen ist bei JLCPCB nicht so super günstig ...

Ich habe jetzt bei Digikey den ESP32-MINI-1, den ENS161, einen Schalter, die LEDs und die USB-Buchse für 5 Stk. für 53€*1.2=64€ (über der Versandgrenze) und bei JLCPCB die Leiterplatten+Bestückung aller anderen Komponenten+aller 3D-Druckteile (SLA), inkl. Versand für 52€ zusammengestellt.

In Summe also 116€ für 5 AirCubes (24€/Stk.), die Bauteile von Digikey muss ich von Hand auflöten, bei 10Stk. wären es 73+87*1.2=178€ (18€/Stk.)

Die SW kann aktuell noch kein BLE, der Chip kann's, also nur Programmieraufwand, bleibt noch die Versorgung über USB, die mir nicht sonderlich gefällt.

Bin noch etwas unschlüssig, ob ich das so machen soll.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
7.1.2026  (#75)
Auf die Gefahr hin hier bald nur noch alleine zu schreiben emoji

Ein paar Entdeckungen habe ich inzwischen gemacht:

  • In der alternativen Xiaomi-FW werden schon eine Menge Sensoren supported, z.B. auch der SCD41 und der ENS160. 
  • Damit ist ein vernünftiger Batteriebetrieb aber nicht möglich (>20mA)
  • Der ENS161 hat einen ultra low power mode und mit 2AA Zellen kommt man hier auf mehrere Jahre Laufzeit, im low power mode auf ca. 10 Monate
  • in dem ULP-Modus bekommt man alle 5min einen Messwert (nicht toll aber vermutlich OK), im LP-Modus jede Minute einen
  • Im BTHome advertising Format wird eCO2 und TVOC übertragen, AQI scheint es noch nicht zu geben ... mal schauen.
  • Es gibt bereits einen WAF-tauglichen Gehäusehack 


_aktuell/2026010723106.png
... siehe https://makerworld.com/en/models/71322-lywsd03mmc-aa-battery-mod#profileId-75511

Ich werde jetzt mal die Leiterplatte mit dem ENS161 und dem Schaltregler schnitzen, die passt da locker ins Gehäuse, die Kosten dafür sollten bestückt bei ca. 10€ liegen. Die FW kann ich lokal bei mir bauen, den support für den ENS161 einzubauen sollte in einem Tag erledigt sein (famous last words emoji ).

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  •  MPP33
8.1.2026  (#76)
Ich wart noch auf ein paar Komponenten, deswegen geht erst einmal nix weiter.
Außerdem hab ichs geschafft mir ein paar ToDo`s im Haus bis zum Ende vom 3-Wöchigen Urlaub aufzusparen.
Eigentlich wollt ich eine Wand fliesen, ein paar Dimmaktoren in den Verteiler werfen und etwas Acryl schwingen :D

Bin jetzt aber an einem Teilprojekt dran, nämlich gelb/weiß freimachen damit ich dort 12V drauflegen kann.

Dazu muss diese blöde Pixelkrieg Welcome Anlage endlich raus und die PoE Kamera angehängt werden.
Leider ist es auch bei Klingelkameras nicht so einfach vernünftige Hardware und Homeassistant kompatible Software (die ohne irgendein Sch*** Abomodell offline läuft) im Paket mit ansprechender Optik zu bekommen.

Natürlich stellt sich raus, dass das Originalgehäuse sehr schlecht in irgendeine Platte integrierbar ist...
Hilft nix, alles auf den 3D Scanner und Gehäuse konstruieren damit ich den Drucker füttern kann 😂

_aktuell/20260108658319.png

Erstmal eine Prototypen Adapterplatte machen damit ich die jetzt flott in die (viel zu große) Welcome Unterputzdose geknallt bekomme.

Schwanke für die endgültige Lösung noch zwischen Standardlösung Edelstahl und etwas "einzigartigem" wie einer Steinplatte als Klingelschild...

_aktuell/20260108432901.png


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  •  christoph1703
8.1.2026  (#77)

zitat..
taliesin schrieb: Auf die Gefahr hin hier bald nur noch alleine zu schreiben emoji

Ich lese gespannt mit 😃


zitat..
MPP33 schrieb: Hilft nix, alles auf den 3D Scanner und Gehäuse konstruieren damit ich den Drucker füttern kann 😂

Welchen Scanner hast du denn? Sowas fehlt mir noch 😅


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  •  ABERG
  •   Bronze-Award
8.1.2026  (#78)
Ich lese auch sehr interessiert mit. Also ruhig den Monolog weiter führen...😀

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  •  MPP33
8.1.2026  (#79)
Hab einen Einscan SP

Ergebnisse sind super (Genauigkeit zwischen 0,05 und 0,1mm verglichen zu Bügelmessschraube oder Messschieber), aber der Weg dort hin eher Zäh.

Farbige dunkle und glänzende Oberflächen mag er überhaupt nicht.
Die Platine ist einfach ohne Vorbehandlung gescannt, da fehlt einiges wie z.B. die Kamera die matt schwarz ist. Mich wunderts fast, dass er die überhaupt so gut "gefressen" hat.

Wenns wirklich gut werden soll sprüh ich das Zeug mit Rissprüfungs Entwicklerspray ein.
Das führt im Gegensatz zu manchen Scansprays nicht zu Korrosion (weils dafür gedacht ist auf Metall gesprüht zu werden), kostet nicht Unsummen und lässt sich mit Wasser oder Bremsenreiniger und einer Bürste bzw. feucht abwischen wieder gut entfernen.

Was nervt ist, dass der Scanner immer nur 1 Bild macht, umgestellt werden muss oder der Drehteller fährt selbst weiter und dann macht er das nächste Bild. Für gute Resultate muss man mit Markern arbeiten - dazu hab ich einen Drehteller mit Markern gemacht damit ich nicht immer die Teile vollkleben muss. Zusammenfügen aufgrund von Geometrie geht, aber oft etwas fehlerbehaftet.

Hab den jetzt schon 6-7 Jahre, im ersten Jahr war die Software katastrophal was sie inzwischen geändert haben.
Leider ist in der Zeit auch plötzlich die Nachfrage nach einem Account aufgetaucht was für mich fast ein Ausschlussgrund für einen Kauf wäre - inzwischen kommt man da fast nicht mehr herum.
Unterm Strich liefert er mir aber genau das was ich brauch.

Inzwischen gibts sicher schon bessere Optionen, damals was das Thema 3D scannen noch "entweder 30000€ oder Spielerei" und da kann der Scanner immer noch Ergebnisse liefern die viele heutige günstige Scanner nicht schaffen - dei Spielerei ist die Vorbereitung und der Scanvorgang, nicht das Resutlat wie bei vielen anderen.


_aktuell/20260108124743.png

Ich würd es einmal interessieren ob modernere Handheld Scanner tatsächlich viel besser mit unbehandelten Oberflächen umgehen können und wie genau das wird.
Der hier wär eine ähnliche Preisklasse wie der SP und verspricht gute Resultate.
https://eu.einstar.com/de/products/einstar-rockit

Eine Preisklasse höher gäbs noch den hier:
https://eu.einstar.com/de/products/einscan-rigil




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  •  christoph1703
8.1.2026  (#80)
Das ist dann wohl doch noch eher was für den professionellen Bereich. Für ein bissl herumspielen kann ich die Summe leider schwer rechtfertigen 😬

Glänzende oder strukturlose Oberflächen müssen ja prinzipbedingt unmöglich zu scannen sein. Außer man arbeitet mit Wellenlängenbereichen, in denen die Oberfläche nicht mehr reflektiert bzw mit einer so hohen Auflösung, dass man doch noch Struktur findet.

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  •  MPP33
10.1.2026  (#81)


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So toll ich das Ergebnis vom Harzdruck finde - der Wunsch nach einem FDM Drucker mit mehr Bauraum steigt.


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Dann noch die Halteplatte von der ursprünglichen Klingelanlage drauf, LAN Keystone draufgefummelt und... funktioniert.

WAF scheint zu passen, auch wenn mir die riesen Platte irgendwie zu leer wirkt.

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Ich hätt an sich gern wieder eine Edelstahlplatte als Front, leider ist die Klingel leicht 3D geformt was im Druck kein Problem war und eigentlich ganz gut aussieht. Mit einer Platte schauts halt doof aus.

Also etwas weitertüfteln, die Funktion ist aber mit dem Prototyp gegeben.
Vl. noch lackieren als UV Schutz.

Gestern sind dann auch die Folienkabel etc. angekommen, außerdem ein paar Sachen für Schaltschrankumbau. Letzteren spar ich mir aber derzeit weil ich die Wärmepumpe bei dem knackigen Frost nicht 3-4h vom Netz nehmen will. Da wart ich bis es einmal wieder zartes + gibt.

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