SDS011 Feinstaubsensor für Fhem

Update 19.08.2017 Neue Firmware beim Feinstaubsensor-Projekt! Es wurden neue Sensoren hinzugefügt: SDS011 (Feinstaub), PMS1003, PMS7003, PMS3003, DHT22 (Temperatur, rel. Luftfeuchte), HTU21D (Temperatur, rel. Luftfeuchte)
PPD42NS, BMP180, BMP280, BME280, DS18B20, GPS (NEO 6M). Meine Feinstaubsensoren sind mit dem SDS011 bestückt und optional mit dem BME280 (Temp, Luftfeuchte, Luftdruck, Anfragen per eMail)

Update 27.08.2017 Jetzt wieder vorrätig, Preis 59,95 Euro inkl. Versand, Komplettmodul !

LCD-Display benötigt? Gehäuse mit WLAN und einem LCD-Display zur Anzeige der Feinstaubwerte, hier gehts zum Blog-Beitrag

Feinstaub ist in aller Munde. Um ihn zu messen gibt es mehrere Arten von Sensoren. Ich habe mich für den SDS011 Sensor entschieden. Diese kommt von der Firma Nova Fitness und ist für ungefähr 20 Euro zu haben. (-> eBay: Nova). Der Sensor zeichnet sich durch die Möglichkeit aus, das die gemessenen Daten seriell rauskommen. Ebenfalls kann er mit der USB-Versorgungsspannung betrieben werden. Eine Firmware wurde durch eine Community für Feinstaub aus Stuttgart geschrieben (-> Luftdaten.info) . Die Software ist sehr interessant, denn neben verschiedenen Upload-Möglichkeiten der Daten kann man zusätzlich noch ein OLED-Display und einen DHT-22 als Temperatur/Luftdruck-Sensor anschließen. Updates bekommt die Software „on the air“. Weitere Sensoren sind in Planung.

Da die Software über eine JSON-Ausgabe verfügt, kann man sie leicht in Fhem implementieren. Fhem kann man dann noch sagen, wie oft gemessen werden soll und schon nach einiger Zeit hat man einen aussagekräftigen Plot.
Update 10.04.2017: Für Fhem gibt es jetzt eigenes Plugin, alles Infos im Forum, siehe hier.

Die Verkabelung ist relativ einfach. Man kann anstatt eines NodeMCU – Mikrocontrollers auch ein Wemos benutzen. Das habe ich auch gemacht.

 

Das Gehäuse habe ich schnell mal selber mit Tinkercad gemacht und auf Thingiverse zum Download angeboten: https://www.thingiverse.com/thing:2219718

Der Sensor hat eine Lebensdauer von 8000 h. Möglicherweise ist dann der eingebaute Laser instabil.

Auf die Anfrage, ob man später die Software so einstellen kann, damit die Lebensdauer verlängert wird, erhielt ich folgende Antwort vom Entwickler:
Wir schalten bei unserer Firmware den Sensor für 15 Sekunden an (10 Sekunden Warmlauf, 5 Sekunden Messen). Danach schalten wir für ca. 45 Sekunden ab. Das wird wahrscheinlich demnächst auf 20 + 100 Sekunden erhöht. Damit kommen immer noch ausreichend Werte.

Bauteil-Liste:
SDS011-Sensor (schnelle Lieferung) bei eBay: Nova SDS011

SDS011-Sensor (4 Wochen wartezeit, dafür günstiger) bei eBay: http://ebay.to/2nq1ROk

Wemos D1-Mini: Wemos-D1-Mini Mikrocontroller

Optional für die Temperaturmessung:
DTH22 (Temperatur / Luftfeuchte): DHT-22
ODER
BME280 (Temperatur / Luftfeuchte / Luftdruck): BME 280

passender Schlauch:
passender Schlauch

18.07.2017: Aktion aus meiner Testumgebung:
Stand-Alone robustes PETG-Gehäuse (oder nach Wahl), siehe Abbildung für SDS011 mit Deckel:
14,95 Euro
Programmiertes, komplettes Modul mit Gehäuse: 59,95 Euro inkl. Versand,
Programmiertes, komplettes Modul mit Gehäuse mit BME 280 (Luftdruck – Temperatur – Luftfeuchte)  69,95 Euro inkl. Versand.
Jetzt im Set: Feinstaubsensor mit Display (s.o.) für 85,90 Euro inkl. Versand.

Feinstaubsensor mit BME 280 gedruckt mit Ultimaker 2+

Feinstaub-Sensor vom Blog-Leser Ben

Interessiert mich nicht, ist ja ganz weit weg?
Ihr könnt Euch mal selber ein Bild machen …

Feinstaub-Situation vom 02.05.2017  zum Live-Bild

Update: 27.05.2017 Feinstaub-Sensor fürs Auto
Ich habe noch ein paar Feinstaub-Sensor in meiner Testumgebung herumliegen, darum dachte ich mir, warum nicht einmal den Feinstaub IM Auto messen. Wer weiß, was und wieviel man tagtäglich zwischen Kaiserberg und Breitscheid in dem Mammut-Stau so einatmet. Deshalb habe ich mir ein „Test-„- Gehäuse gebastelt, bestehend aus einem iPhone-6 Halter und dem Feinstaub-Gehäuse. Verbunden habe ich es mit 5 V usb und keinerlei Internet-Verbindung, jedoch einem LCD Display. Das Display hat 4 Zeilen mit je 20 Zeichen und ist durch seine Größe gut ablesbar. Das war für mich wichtig. Später kann man ja vielleicht das Display gegen einem RGB-Stripe austauschen oder überhaupt nichts anzeigen lassen, sondern ggf. direkt auf einer SD-Karte die Daten schreiben lassen. Da die Software in den ersten 15 Minuten nach einem WLAN-Hotspot sucht, wird erst mal nichts angezeigt, macht aber nix. Anschließend erscheinen die PM 2.5 und PM 10 Werte regelmäßig.
Ergebnis des Kurztests: Die Werte in meinem Auto waren ideal bei geschlossenem Fenster, lagen so zwischen 1 bis 5 μg/m³. Im Stau und offenem Fenster habe ich Werte bis 90 μg/m³ erreicht: Fazit, bei Stau, Fenster schließen!

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19 Kommentare zu SDS011 Feinstaubsensor für Fhem

  1. Robin sagt:

    Hallo Robert,

    Ja, klappt… mit dem „Pascal“ ist es etwas gewöhnungsbedürftig. Zu meiner Jugend hat man in hPa gemessen.. also 1013.21 hPa.

    BME280 Temperatur: 24.21 °C
    BME280 rel. Luftfeuchte: 30.85 %
    BME280 Luftdruck: 101321.79 Pascal
    WiFi Signal -54 dBm
    Signal Qualität 92%

    ich habe diesen hier: amazon -> http://amzn.to/2qVRQuj

    LG
    /robin

  2. Robert sagt:

    Hallo,

    sagt mal wegen dem BME280.
    Gibt es da irgendwo offizielle Information zu ob der Sensor geht?
    Ich hab bisher nichts dazu gefunden.

    Gruß Robert

  3. Robin sagt:

    Hallo Stefan,
    ich bin mir nicht ganz sicher, aber man kann in dem Konfig-Menü einstellen, ob die Daten nach Luftdaten.info oder Madavi.de übermittelt werden. Vielleicht mal mit Wireshark nachtracen. Mit den Tierchen ein guter Hinweis, wenn meine nächste Lieferung von Sensoren kommt, werde ich ein feines Gitternetz vor meinem Gehäuse spannen.
    LG
    /robin

  4. Stefan sagt:

    Hallo,
    Ich habe mir jetzt auch mal einen SDS011 bestellt um Vergleichswerte gegenüber dem GP2Y10 zu haben. Der GP2Y10 ist auch etwas lichtempfindlich, daher ist die Box des SDS011 wohl auch gut verschlossen.
    Ich würde auf jedenfall eine Art Filter vor den Sensor machen, z.B. so wie ein „Gießkannenkopf“ damit nur Partikel z.B. < 1mm in den Sensor geraten.
    Es gibt im Herbst genug Tierchen die sich einen warmen Platz zur Überwinterung suchen.
    Ein Code mit dem man die Daten nicht in die Cloud hochladen muss und direkt in FHEM auswerten kann würde mich auch sehr interessieren.

  5. Martin sagt:

    Ich nochmal 🙂

    Ich habe zwar vermutet dass man keinen Filter davor machen kann, aber da das Ding Feinstaub messen soll kann man das vielleicht doch oder sollte man es vielleicht doch tun?
    Also ein Sieb oder sowas damit nur noch der berüchtigte Feinstaub durchkann und man nicht plötzlich wandernde Ameisenpopulationen zählt.

  6. Robin sagt:

    Hallo Stefan,
    wenn du mal einen separaten Blog-Beitrag über den GP2y10 für mich schreiben möchtest, sag Bescheid.
    Wenn wir jeden Sensor in den Kommentaren ansprechen, kommen die Blog-Leser durcheinander.
    3D-Modell sieht gut aus! Ich habe mir gerade ein ein paar Sensoren bestellt, mal schauen.

    LG
    /robin

  7. Stefan sagt:

    Das ist mein Projekt mit einem GP2Y10.
    Die Elektronikbox ist relativ groß, will noch ein Addon machen zum weiter Aufstecken mit MQ…. Sensoren

    http://www.thingiverse.com/thing:2260345

  8. Robin sagt:

    Hallo Stefan,

    das würde wohl in einer Wiki stehen, ich vermute nicht.

    LG
    /robin

  9. Stefan sagt:

    Hallo

    Mit PM2.5 könnte man eigentlich ja auch den Pollenflug messen oder was meinst du?

  10. Robin sagt:

    Hallo Matthias,
    danke für die Blumen, das Gehäuse drucke ich mit PETG, z.b. hier: https://blog.moneybag.de/wp-content/uploads/2017/04/Gehaeuese.jpg
    Das mache ich auch für meinen ESP8266 und Arduino-Zoo. Sind meistens immer Spezielle Gehäuse.

    SDS011-Feinstaubsensor: Ich habe mal von gestern den Plot gezogen: https://blog.moneybag.de/wp-content/uploads/2017/04/feinstaub-sds011-dht22.jpg
    Ich habe den SDS011 im Büro stehen, die Werte gehen hoch, wenn ich im Büro bin (4.30 Uhr) oder ich meinen 3D-Drucker anwerfe (16.30 Uhr und 21 Uhr). Aber alles noch im Rahmen.

    Ich würde sagen, der zeigt 2 Grad zuviel an, Luftfeuchte passt. Obwohl – ich habe im Büro mehrere Messpunkte (im WLAN-Jeelink-Gateway, im Lacrosse Sensor) usw.
    Ich habe den Sensor fast 2 Wochen in meiner Testumgebung, läuft äußerst stabil.

  11. Robin sagt:

    Hallo Stefan,

    mit dem Sharp GP2Y10 wollte ich auch was machen, der SDS011 war aber irgendwie durch die Software und die Community interessanter.
    Ja, du benötigst einen Schlauch mit 6mm durchmesser (muss ich noch im Baumarkt besorgen). Der saugt die Luft an. Die Software startet alle 30s den Venti und dann wird gemessen.
    Ich habe mir noch so ein SDS011 bestellt, mit dem werde ich ein mobiles Gerät fürs auto basteln, so mit LCD1603 – Anzeige und SD-Karte zum loggen. Bin mal gespannt, wie verseucht morgens der Weg auf der A3 ist.
    Den PPD42 hab ich auch noch, komplett mit Gehäuse (selber ausgedruckt). Da wollte ich auch drüber bloggen.

    Also öfter mal hier reinschauen, ist bald Ostern und hoffetnlich schlechtes Wetter.

    LG
    /robin

  12. Stefan sagt:

    Hallo,
    Mal wieder ein schönes Projekt, Daumen hoch.
    Wie es der Zufall will bastele ich gerade an einem ähnlichem Projekt mit einem GP2Y10 von Sharp. Wird dirket von EasyESP und MySensors unterstützt.
    Was mich mal an dem SDS011 interessiert, saugt der die Luft durch den Schlauch an?
    Habe hier auch noch ein PPD42 und DSM501A

  13. Matthias sagt:

    Das Gehäuse find ich prima, spontan stellt sich mir jedoch die Frage, ob die Schaltung warm wird und im geschlossenem Gehäuse damit der Temperatursensor mit den Messungen daneben liegt. Hast Du da Erfahrungswerte?

    Gruß

    Matthias

  14. Robin sagt:

    Hallo Martin,
    schon richtig, aber der Laser mit der modifzierten Firmware läuft aber nicht ständig durch, es wird also nicht ständig gemessen.
    Hält also länger.
    LG
    /robin

  15. Martin sagt:

    8000 Stunden sind gerade mal 333 Tage. Da muss man ja jedes Jahr einen neuen Sensor kaufen.

  16. Robin sagt:

    Hallo Jörg,

    ich habe auch noch einen bestellt „zum Basteln“.
    Und die gleich Frage habe ich mir auch gestellt.
    Wie bekomme ich Daten gespeichert und ggf. gleichzeitig noch einem schönen LCD1602 Display angezeigt?

    Ich habe nämlich vor, so ein Ding im Auto einzubauen und die Daten zu sammeln.
    Deshalb habe ich mir ein SD-Karten -Slot bestellt und einen LCD 1602 Display.
    http://amzn.to/2ocbJ1U (SD-karten-modul bei amazon)
    http://amzn.to/2ocd2xA (lcd 1602 modul mit controller bei amazon).

    Die Software dafür muss natürlich dafür geschrieben werden.

    ich bin mal gespannt, wieviel Feinstaub ich morgens auf dem Weg zur Arbeit einatme.

    Die Infos zu JSON habe ich wie immer aus dem allwissenden Fhem-Forum: https://forum.fhem.de/index.php/topic,66674.0.html
    Die haben in der Zwischenzeit aber ein Modul dafür gebaut, hab ich aber noch nicht getestet.
    Die JSON-Abfrage funktioniert seit Wochen bei mir tadellos, Abfrage alle 5 min.

    Vielleicht mache ich noch ein Youtube-Video dazu, mal sehen.

    LG
    /robin

  17. Jörg sagt:

    Hallo Robin,

    wieder eine tolle Idee. Ich habe mir mal gleich einen SDS011 bestellt. Dauert aber 4 Wochen.
    Zwischenfrage:
    Wie kann ich das realisieren ohne die Daten in der Luftdaten-cloud zur Verfügung zu stellen. Also die „lokale“ Variante direkt über mein WLAN ins FHEM.
    Wie hast du die Daten dann abgegriffen (wenn doch über die cloud) und nach FHEM integriert? „Da die Software über eine JSON-Ausgabe verfügt, kann man sie leicht in Fhem implementieren.“

    Danke
    Jörg

  18. Robin sagt:

    Hallo Martin,

    der Sensor hat eine Lebensdauer von 8000h. Ein großes Reinigen lohnt also nicht. Man kann aber oben die Schrauben lösen und kommt dann an die Innereien dran.

    LG
    /robin

  19. Martin sagt:

    Ist so ein Sensor eigentlich wartungsfrei oder muss man den 1x monatlich/jährlich/wöchentlich ausblasen damit er genug Staub sieht?
    Man kann ja logischerweise keinen Filter davormachen damit er nicht so verdreckst.

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