Die Luftqualität in einem geschlossenen Raum hängt von der Kohlenstoffdioxyd-Konzentration (CO₂) ab. Je mehr davon im Raum ist, um so schlechtet ist die Luft und wir fühlen uns unwohl.
Gleichzeitig ist die CO₂-Konzentration ein Maß für die Anzahl der Aerosole in der Luft und die sind die Flugzeuge der Viren!

Als Messgerät für die CO₂-Konzentration kommt das Modul MH-Z14A zum Einsatz, das für wenige Euros im Versandhandel angeboten wird.

Die genauen Angaben zum Modul kann man dem Datenblatt entnehmen.

In der goldenen Kiste befindet sich links eine Glühlampe als Infrarotquelle und rechts der Sensor. Die obere Abdeckung ist so geformt, dass das Licht nach dem Durchgang durch die Luftstrecke auf den Sensor reflektiert wird.

Die Lampe leuchtet alle 5 Sekunden kurz auf. Der Sensor registriert die Absorption von Infrarotstralen in der Luft. Im Mikrocontroller werden daraus auswertbare Daten erstellt. Das Modul kallibriert sich selbt.

Das Modul stellt u.a.eine zur CO₂-Konzentration proportionale Ausgangsspannung zwischen 0,4 V und 2,0 V zur Verfügung. Diese Spannung wird im Calliope mini in einen Konzentrationswert umgerechnet und auf dem 4-digit-Display zur Anzeige gebracht.

Der niedrigste Wert, den das MH Z14A anzeigen kann, sind 400 ppm (part per million). Bei dieser Konzentration beträgt die Ausgangsspannung 0,4 V. Der höchste Wert sind 5000 ppm, was dann dem 2,0 V-Wert entspricht.

Das eigentliche Programm nutzt natürlich die Funktion zur Anzeige einer Zahl auf dem 4-digit-Display. Der anzuzeigende Wert wird aus der Spannung errechnet, den das Modul an den Anschluss P1 sendet. Was wird im Einzelnen gemacht?

• Das Programm arbeitet im 5-Sekunden-Takt.
• In die Variable spannung wird der analoge Wert von P1 geschrieben. Das ist ein Wert zwischen 0 und 1023.
• Der Spannungswert wird in die wirkliche Spannung umgerechnet. Der Wert 1023 entspricht ja eigentlich einer Spannung von 3,3 V.
• Von der Spannung werden 0,4 V abgezogen, da das Modul als kleinsten Wert 0,4 V liefert. Damit liegen die dem CO₂-Gehalt entsprechenden Werte zwischen 0,0 V und 1,6 V.
• Der Maximalwert der Spannung von 1,6 V entspricht einer Konzentration von 5000 ppm. Damit ist der Umrechnungsfaktor 3125.
• Um die Anzeige schön ruhig zu halten, werden in einer Liste die letzten 10 Werte gespeichert und der Mittelwert der Listeneinträge angezeigt. Damit gleicht man schnelle Sprünge und Ausreiserwerte aus.
• Wenn man möchte, kann man auf dem Display des Calliope mini der aktuellen Zustand durch Bildchen anzeigen.
• Es wird empfohlen, ab einem Wert von 1000 ppm die Fenster zum Raum WEIT aufzumachen. Nicht ankippen! Es lässt sich mit dem Messgerät zeigen, dass das nicht viel bringt.

Hinweis: Das Programm kann noch viel kürzer geschrieben werden, verliert dann aber an Übersichtlichkeit.

Die Bilderreihe zeigt die Entwicklung der CO₂-Konzentration in einem Raum mit recht dicker Luft. Nachdem das Fenster geöffnet wurde, ist die innerhalb weniger Minuten die Luft rein.