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Medidor de CO2 casero con Arduino

¿Te gusta aprovechar tu tiempo libre haciendo tus proyectos? ¿Te gusta experimentar y aprender cosas nuevas? Si tienes esa inquietud, y has llegado hasta esta página, sigue leyendo, por que vas a encontrar lo que estabas buscando.

Fabrica tu propio medidor de CO2 por poco dinero y disfruta aprendiendo.

El proyecto

Aunque hay muchos tutoriales y videos por internet, decidimos explicar el más sencillo que hemos encontrado. Un medidor de CO2 casero fabricado con apenas cuatro componentes y un puñado de cables.

En el siguiente vídeo vas a ver como de manera rápida y sencilla puedes crear tu propio medidor de CO2 casero. Si el vídeo te parece útil, dale a «me gusta» por el trabajo y las horas que ha dedicado Asyoni elektronik, el creador del vídeo.

Material necesario

Cómo hacer un medidor de Co2 casero: Características y especificaciones

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fáciles de usar. Las placas Arduino pueden leer entradas (luz en un sensor, un dedo en un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlo en una salida, activando un motor, encendiendo un LED, publicando algo en línea. Para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el Software Arduino (IDE), basado en Processing.

El medidor de CO2 casero consiste en una placa Arduino nano conectada a un sensor MQ-135 y las lecturas se mostrarán en una pantalla LCD 16×2 (I2C) y los cables para hacer las conexiones. En el vídeo se utiliza una placa prototipo para hacer rápidamente las conexiones, pero no es necesario que la compres. Puedes hacer las conexiones directamente entre componentes, obviando la placa, y así luego empacar el medidor en una caja para darle una apariencia más profesional.

No nos hemos olvidado de un tema importante, programar la placa. No te alarmes, no hace falta programar nada. Asyoni elektronik nos ha compartido toda la información y tan solo tenemos que cargar el código fuente a la placa como se ve en el vídeo. Si eres de los que les gusta trastear, puedes modificar y personalizar el código a tu gusto sin ningún problema.

Características técnicas del Arduino nano

La Arduino nano es una placa basada en un microcontrolador ATmega328P de código abierto y desarrollada por Arduino. Ofrece la misma conectividad y especificaciones de la placa Arduino Uno siendo más pequeño. Tiene 14 pines de entrada/salida digital (de los cuales 4 pueden ser utilizados para salidas PWM), 6 entradas análogas, un resonador cerámico de 16 MHz, un conector para USB tipo hembra, un Jack para fuente de poder, un conector ICSP y un botón reset.

Puede ser alimentado por un cable USB o por una batería externa de 9 voltios, aunque acepta voltajes entre 7 y 20 voltios.

  • Microcontrolador: ATmega328P
  • Voltaje Operativo: 5v
  •  Voltaje de Entrada (Recomendado): 7 – 12 v
  • Pines de Entradas/Salidas Digital: 14 (De las cuales 6 son salidas PWM)
  • Pines de Entradas Análogas: 6
  • Memoria Flash: 32 KB (ATmega328) de los cuales 0,5 KB es usado por Bootloader.
  • SRAM: 2 KB (ATmega328)
  • EEPROM: 1 KB (ATmega328)
  • Velocidad del Reloj: 16 MHz.
Ventilación sars cov 2

Datos técnicos del sensor MQ-135

Los sensores de gas de la serie MQ son los más económicos y de uso común. Los MQ-135 se utilizan en equipos de control de calidad del aire y son adecuados para detectar o medir NH3, NOx, alcohol, benceno, humo, CO2. Es por eso, que este medidor te puede servir para detectar fugas de gas y monitorear la calidad del aire. Estas son las características del sensor:

  • Resolución: 10~1000ppm
  • Resistencia sensible: 2KΩ a 20KΩ en 100ppm CO
  • Exactitud: ≥ 3%
  • Tiempo de respuesta: ≤ 1s
  • Tiempo de respuesta después del encendido: ≤ 30s
  • Corriente de calefacción: ≤ 180mA
  • Tensión de calefacción: 5.0V±0,2V / 1,5±0,1V
  • Tensión de entrada: 5V
  • Potencia térmica aprox.: 350mW
  • Dimensiones: aprox. 30mm (largo) * 20mm (ancho).
  • Potenciómetro para ajustar el valor umbral
cuantificar tasa de ventilación

¿Cómo funciona?

Los sensores de gas MQ incorporan un calentador que proporciona el entorno de trabajo requerido. Tienen una capa sensible que tiene menor conductividad en aire limpio. A medida que aumenta la concentración de gas, aumenta la conductividad del sensor. Dependiendo de la conductividad, el sensor emite datos analógicos en un rango de 0 a 5 V. La sensibilidad del gas requiere calibración y depende de la influencia de la temperatura y la humedad.

Aunque los sensores de gas MQ son económicos, hay que tener en cuenta que requieren mucho tiempo de precalentamiento. La primera vez que se enciende el sensor, debe funcionar en una habitación con aire limpio durante al menos 24 horas. Para sensores MQ-135 se recomiendan 48 horas para calibrarlo.

Cada vez que se arranca el sistema, el calentador del sensor tarda unos minutos en proporcionar el entorno de trabajo antes poder medir correctamente. Con el tiempo, la sensibilidad del sensor MQ disminuye, por lo que se recomienda cambiar el sensor periódicamente.

El software que se usa para el medidor de CO2 es de código abierto y está especialmente desarrollado para el sensor MQ-135. Dependiendo del valor de salida analógica del sensor, el detector de gas determina si la calidad del aire interior es buena, moderada o mala. Esta información se muestra en la pantalla mini LCD. Dado que es un software de código abierto, puedes modificarlo y ajustarlo fácilmente para otros sensores de gas MQ, por ejemplo, MQ-2 o MQ-3.

Montaje paso a paso

Todo el proceso dura unos 10 minutos. Como hemos comentado más arriba, necesitas tener una placa Arduino Uno o Arduino Nano, un sensor de CO2 MQ-135, una pantalla LCD I2C, cables Dupont y un cable usb para dar corriente a la placa y poder conectarlo a un ordenador y cargarle el software. Puedes usar la placa prototipo o hacer las conexiones directamente entre los componentes.

Paso 1

Conectar cables Dupont entre el Sensor MQ-135 y la placa Arduino:

  • MQ-135 pin Vcc – Arduino nano pin 5v
  • MQ-135 pin Gnc – Arduino nano pin Gnc
  • MQ-135 pin A0 – Arduino nano pin A2

Paso 2

Conexiones entre la pantalla LCD I2C y la placa Arduino nano:

  • LCD I2C pin Gnc – Arduino nano pin Gnc
  • LCD I2C pin Vcc – Arduino nano pin 5v
  • LCD I2C pin SDA – Arduino nano pin A4
  • LCD I2C pin SCL – Arduino nano pin A5

Paso 3

Instalación de Arduino IDE y cargar el software.

  • Descarga e instala en tu ordenador el Arduino IDE.
  • Ejecuta el programa.
  • Descarga el software para el medidor de dióxido de carbono casero aquí.
  • Carga el software descargado en el programa Arduino IDE que acabas de instalar.
  • Conecta un cable Usb a la placa Arduino nano y a un puerto USB libre de tu ordenador.
  • En el programa Arduino IDE, selecciona el tipo de tabla a usar. (minuto 2:45 del video). Selecciona Arduino Uno o Arduino Nano, según sea el modelo que hayas comprado.
  • Seleccionar puerto (minuto 2:50 en el video): Herramientas – Puerto: COM4
  • Cargar el software a la placa Arduino (minuto 2:55 del video) y esperar unos segundos hasta que se complete.

Paso 4

Comprueba que la pantalla LCD muestra mediciones de dióxido de carbono. Déjalo unos 120 segundos hasta que se caliente el sensor y luego, prueba a respirar cerca del sensor y verifica si cambian las lecturas.

Ventajas de los medidores de CO2 caseros

  • Con muy poco presupuesto y en poco tiempo puedes montar tu propio medidor.
  • Puedes fabricar tu propia carcasa con una impresora 3D o comprar una con el diseño que más te guste.
  • Personalización total. Añades los componentes que quieras, amplias el medidor con más sensores, más elementos y personalizas el software a tu gusto.
  • Aprendes cosas nuevas y te aporta satisfacción personal por ensamblar y configurar tu medidor de CO2.

Desventajas de los medidores de CO2 caseros

  • Existen en el mercado medidores de CO2 baratos y fiables.
  • Los sensores baratos requieren mínimo un par de minutos de precalentamiento para empezar a aportar datos fiables.
  • Se recomiendan 48 horas para calibrar el sensor MQ-135.
  • La sensibilidad del sensor MQ-135 disminuye con el tiempo y es recomendable cambiarlo periódicamente.
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Más medidores de dióxido de carbono caseros

Si te ha gustado el tutorial que acabas de leer y quieres perfeccionar el medidor de CO2, mira los videos que enlazamos a continuación.