Tutoriel - Fabriquer son capteur Module Air

Version 2 (2024)

Module Air est un dispositif connecté open-source de mesure et d'affichage de la qualité de l'air intérieur, créé et développé par AtmoSud dans le cadre du projet Sensorthèque financé par la région Sud.

L'objectif est de présenter des données de qualité de l'air de manière la plus intuitive possible. Le Module Air est équipé de deux sondes permettant la mesure en air intérieur :

Dioxyde de carbone (CO₂) : permet d'évaluer les niveaux et l'évolution du confinement en condition d'occupation
Particules fines (PM10, PM2.5 et PM1) : évaluer l'évolution des concentrations intérieures en particules fines au cours du temps

Les concentrations mesurées en temps réel sont affichées sur l'écran, accompagnées d'un code couleur et de messages d'interprétation ou de recommandations qui changent en fonction des niveaux atteints. Il affiche en direct la qualité de l'air intérieur et peut être connecté via une connexion Wifi (réseau local ou partage de connexion). Les données sont alors enregistrées à distance et peuvent être consultées pour visualiser leurs évolutions temporelles.

Matériel requis

Vérifier que vous avez bien tous les composants et les outils nécessaires :

Ecran Matrix Led Panel P3, 64x32 LED, 192x96mm
Sonde Particules Fines NextPM
Sonde CO₂ MH-Z19
Sonde température et humidité BME280
Carte PCB ModuleAir (ESP32 avec connexions) Plus d'infos
Câble alimentation 2m (USB Type A - dénudé)
Chargeur USB 5v 3a
Câble 16 broches (8x8)
1 boîtier en plastique Plus d'infos
1 panneau en plexiglass
12 vis m3 6mm et 2 vis m3 8mm
2 boulons vis m3
Tournevis plat de précision 1.5mm
Clef allen 2mm

Les composants ci-dessus peuvent être commandés en kit auprès d'AirCarto ou achetés séparément sur des sites tel que AliExpress ou Amazon. Les détais du PCB ainsi que le code source à uploader sur l'ESP32 se trouvent sur la page github du projet.

Etape 1 - Circuit imprimé (PCB) et câbles

La première étape consiste à fixer le circuit imprimé, le câble à 4 branches ainsi que le câble à 16 branches (câble plat) sur l'arrière de l'écran. Attention de bien respecter le sens de montage en plaçant correctement l'écran: flèche de bas en haut et de gauche à droite.

Etape 2 - Boîtier plastique et alimentation USB

Placer l'écran LED comme sur les photos ci-dessus. S'assurer que les flèches soient dans le bon sens (de bas en haut et de gauche à droite) et venir placer le boîtier en plastique au dessus. Enuite, faire passer le câble d'alimentation USB à travers le trou prévu dans le boîtier. Pour finir, brancher le fil rouge sur le coté positif (+) du connecteur vert, le fil noir se branche coté négatif (-). Utiliser le tournevis plat pour s'assurer que les deux fils soient bien serrés et ne puissent pas sortir de la prise verte.

Etape 3 - Sonde PM et CO2

La sonde PM se branche au circuit imprimé noir (prise NPM) à l'aide d'un petit câble de 6 fils. La sonde de CO2 se branche à l'aide d'un câble semblable mais équipé de 7 fils. Il se branche sur la prise dénomée CO2 sur le circuit imprimé. Attention au sens de connection des câble!

Etape 4 - Installation de l'antenne WIFI et des vis

Le circuit imprimé est équipé d'une antenne WIFI qu'il faut venir coller à l'intérieur du boîtier (voir photos ci-dessus). Utiliser ensuite 6 vis pour fixer le boîtier à l'écran.

Etape 5 - Fixation de la sonde de particules fines et de CO2

La sonde de particules fines (NextPM) vient se fixer à l'intérieur du boîtier en se posant sur la droite du boitier. La sonde de CO2 vient se fixer sur la gauche (voir photos).

Etape 6 - Plaque de plexi

Pour terminer le montage du capteur, brancher la sonde de température et d'humidié au circuit imprimé et placer la plaque de plexi à l'arrière du capteur pour maintenir en place les différents composants. Utiliser 6 vis pour fixer la plaque.

Connecter son capteur au réseau WIFI

Lorsqu'il est branché, le capteur Module Air va créer un réseau WIFI qui se nomme "moduleair-xxxxx" (ex: moduleair-A546GF) vous pouvez-vous y connecter avec un ordinateur ou un smartphone en utilisant le mot de passe "moduleaircfg". Attention, le réseau WIFI du Module Air ne sera actif que quelques minutes après sa mise en route. Si le réseau n'est pas détecté par vos appareils veuillez éteindre et rallumer le Module Air.

Une fois connecté, la page web de configuration devrait s'ouvrir automatiquement (voir ci-contre). Si ce n'est pas le cas, ouvrez un navigateur et rendez vous sur la page http://192.168.4.1/

La page de configuration vous indique les réseaux WIFI auxquels le Module Air peut se connecter. Cliquez sur votre réseau domestique, renseignez le mot de passe et cliquez sur le bouton "Sauvegarder et redémarrer".

Le Module Air va ensuite redémarrer et tenter de se connecter à votre réseau.
Si la connexion s'est bien effectuée, le réseau WIFI "moduleair-xxxx" disparaît.
Si la connexion échoue (mauvais mot de passe ou signal trop faible), le réseau WIFI "moduleair-xxxx" sera toujours disponible. Dans ce cas il faut renouveler la tentative de connexion.

Note technique: il est possible de modifier d'autres paramètres sur la page de configuration mais cela nécessite d'avoir une bonne connaissance en informatique (des informations plus détailées sont disponible sur le github du projet Module Air.)

Une fois que votre Module Air est connecté au réseau WIFI vous pouvez consulter les données de mesures en vous rendant sur la page mon Module Air. Le nom du capteur est inscrit à l'intérieur du boîtier et le numéro d'identification (id) est gravé sur le plexiglass.