En este tutorial, aprenderás a utilizar el sensor Adafruit CCS811 para monitorear los niveles de CO2 y TVOC en el aire, e implementar una lógica de activación de ventilación utilizando un LED indicador en una placa Arduino.

Introducción

El aire que respiramos en espacios interiores, como oficinas, puede tener un impacto significativo en nuestra salud y bienestar. Mantener una buena calidad del aire es esencial para garantizar un entorno de trabajo seguro y confortable. Dos indicadores clave de la calidad del aire en interiores son el dióxido de carbono (CO₂) y los Compuestos Orgánicos Volátiles Totales (TVOC).

Los sensores de CO2 y TVOC son esenciales para monitorear la calidad del aire en interiores. Los niveles altos de CO2 pueden indicar una ventilación deficiente y pueden afectar la salud y el rendimiento cognitivo. Los compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC) incluyen una variedad de gases que pueden emitir productos de uso común y que pueden ser perjudiciales en concentraciones elevadas.

CO₂ (Dióxido de Carbono)

• Recomendación de la OMS: Los niveles de CO₂ no deben exceder los 1000 ppm en espacios interiores para garantizar una buena calidad del aire y confort térmico (Fuente: OMS).

TVOC (Compuestos Orgánicos Volátiles Totales)

• Valor de referencia: Se considera que niveles de TVOC por debajo de 300 µg/m³ son aceptables en entornos interiores (Fuente: EPA).
• Origen de los TVOC: Los TVOC pueden ser emitidos por materiales de construcción, muebles, productos de limpieza y otros elementos comunes en entornos interiores.

CCS811

El sensor CCS811 es un dispositivo digital de bajo consumo diseñado para medir los niveles de dióxido de carbono (CO2) y compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC) en el aire. Utiliza una interfaz I2C para la comunicación con microcontroladores, lo que facilita su integración en proyectos electrónicos. Con una calibración automática al inicio, el sensor proporciona mediciones precisas y estables a lo largo del tiempo, lo que lo hace ideal para aplicaciones de monitoreo de la calidad del aire en interiores, como sistemas de ventilación y control ambiental.

Materiales Necesarios

• Placa Arduino (por ejemplo, Arduino Uno)
• Sensor Adafruit CCS811
• Cableado para conexiones
• Computadora con Arduino IDE instalado

Configuración del Hardware

Conecta el sensor CCS811 a la placa Arduino utilizando las conexiones I2C:

• VCC del CCS811 a 3.3V en el Arduino
• GND del CCS811 a GND en el Arduino
• WAK del CCS811 a GND en el Arduino
• SDA del CCS811 a A4 en el Arduino
• SCL del CCS811 a A5 en el Arduino

Código Fuente

A continuación, se presenta el código para leer los niveles de CO2 y TVOC del sensor CCS811 y activar un LED si los niveles superan ciertos umbrales.

Explicación del Código

1. Inicialización del Sensor: En el setup(), inicializamos el sensor CCS811 y configuramos el pin del LED integrado como salida.
2. Lectura de Datos: En el loop(), verificamos si el sensor está disponible y leemos los datos de CO2 y TVOC.
3. Impresión de Datos: Los datos se imprimen en el monitor serie.
4. Control del LED: Si los niveles de CO2 son mayores a 500 ppm y los niveles de TVOC son mayores a 300 ppb, el LED parpadea indicando que es necesario activar la ventilación.

Niveles Recomendados

• CO2:

  • Ideal: 400-650 ppm
  • Moderado: 650-1000 ppm
  • Elevado: >1000 ppm

• TVOC:

  • Ideal: <300 ppb
  • Moderado: 300-500 ppb
  • Elevado: >500 ppb

Conclusión

Este proyecto te permite monitorear la calidad del aire en interiores y tomar medidas para mejorar la ventilación cuando los niveles de CO2 y TVOC son altos. Implementar estos sensores puede mejorar significativamente la salud y el confort en espacios cerrados.