Sensor SCD4x: Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2 messen – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Lesezeit: 7 Minuten

Inhalt

Die Hardware
Funktionen des Sensors
Einstellungen
- schreiben
- lesen
Kalibrierung des Sensors
- Automatische Selbstkalibrierung (ASC)
- Erzwungene Kalibrierung (FRC – forced Recalibration)
Das Programm
- Benötigte Bibliotheken
- Anschluss des Sensors
Messmodi
Quellen

Die Hardware

Die Sensoren SCD40 und SCD41 (zusammengefasst als SCD4x) messen Temperatur, Luftfeuchtigkeit und den CO₂-Gehalt in der Luft.
Der Sensor SDC4x arbeitet nach dem photoakustischen Messprinzip:

Gasmoleküle wie das CO₂ nehmen nur Licht ganz bestimmter Wellenlängen auf. Schickt man infrarotes Licht, das nur von CO₂ absorbiert wird, durch ein Gasgemisch, erhöht sich die Ausdehnung der angeregten Moleküle. Die Lichtquelle wird periodisch ein- und ausgeschaltet, dadurch schwankt die Ausdehnung der Moleküle ebenfalls periodisch. Diese Druckschwankungen werden werden als akustische Signale von einem Mikrofon aufgefangen. Das akustische Signal ist proportional zur Konzentration des Gases im Gasgemisch.

Eigenschaften des Sensors

automatische oder händische Kalibrierung
Selbsttest mit Prüfung der Funktionen
Einstellungen können im EEPROM gespeichert werden

Funktionen des Sensors

Schlüsselwort	Anzeige/Parameter
begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);	Sensor starten
performFactoryReset();	auf Standardeinstellungen zurücksetzen
persistSettings();	Einstellungen in den EEPROM schreiben
performSelfTest(Wert)	Selbsttest durchführen 0 = Selbsttest erfolgreich
reinit();	Voreinstellungen aus dem EEPROM des SCD4x lesen
wakeUp();	Sensor aufwecken
powerDown();	Sensor ausschalten
setAutomaticSelfCalibrationEnabled(Wert);	0 = automatische Kalibrierung ausschalten 1 = automatische Kalibrierung einschalten
setAutomaticSelfCalibrationTarget(CO2-Wert);	Wert der automatischen Kalibrierung anpassen Angabe in ppm
setAutomaticSelfCalibrationInitialPeriod(Wert_in_Stunden)	Zeitraum für automatische Kalibrierung festlegen
setSensorAltitude(Höhe in m);	Standort des Sensors anpassen (Höhe in m)
setAmbientPressure(Luftdruck)	Luftdruck anpassen
setTemperatureOffset(Wert);	Abweichung der Temperatur korrigieren
startPeriodicMeasurement();	Periodische Messungen starten (alle 5 Sekunden)
stopPeriodicMeasurement();	Periodische Messungen beenden
startLowPowerPeriodicMeasurement();	Periodische Messungen starten (alle 30 Sekunden)
measureSingleShot()	SingleShot: jede Messung einzeln starten (nur SCD41)
readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);	Messwerte lesen
measureAndReadSingleShot(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);	Messung im SingleShot-Modus (nur SCD41)

Einstellungen

schreiben

Einstellungen im EEPROM speichern
persistSettings();
auf Werkseinstellungen zurücksetzen
performFactoryReset();
Höhe des Standorts bestimmen
setSensorAltitude(Höhe_in_m);
Der Luftdruck schwankt je nach der Höhe des Standorts. Die Standardeinstellung ist 0, wenn die Höhe deutlich abweicht, sollte sie angepasst werden.
Temperatur anpassen
setTemperatureOffset(Wert_als_float);
Da der Sensor sich erwärmt, kann die Temperatur mit einem Vergleich eines anderen Messgeräts angepasst werden.
Luftdruck überschreiben
setAmbientPressure(Wert_in_hPa*100);
Diese Einstellung ist nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät zum Vergleich zur Verfügung steht

lesen

#include "Arduino.h"
#include "SensirionI2cScd4x.h"
#include "Wire.h"

SensirionI2cScd4x sensor;

float TemperaturAbweichung;
uint32_t LuftdruckAnpassung;
uint16_t HoeheAnpassung;
uint16_t ASCaktiviert;
uint16_t ASCZiel;
uint16_t KalibrierungInitialPeriode;
uint16_t KalibrierungStandardPeriode;
uint16_t sensorStatus;

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);

  // I2C
  Wire.begin();
  sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // R4 WiFi mit QWIIC-Anschluss
  // Wire1.begin();
  // sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);
  
  delay(30);

  sensor.wakeUp();
  sensor.stopPeriodicMeasurement();
  sensor.reinit();

  sensor.getTemperatureOffset(TemperaturAbweichung);
  Serial.print(F("Temperatur Anpassung °C: "));
  Serial.println(TemperaturAbweichung);

  sensor.getAmbientPressure(LuftdruckAnpassung);
  Serial.print(F("Luftdruck Anpassung in Pa: "));
  Serial.println(LuftdruckAnpassung);

  sensor.getSensorAltitude(HoeheAnpassung);
  Serial.print(F("Anpassung Höhe in m: "));
  Serial.println(HoeheAnpassung);
  Serial.println();

  Serial.println(F("Automatische Selbstkalibrierung (ASC):"));
  sensor.getAutomaticSelfCalibrationEnabled(ASCaktiviert);
  if (ASCaktiviert) 
  {
    Serial.println(F("aktiviert"));
  } 
  else Serial.println(F("nicht aktiviert"));

  sensor.getAutomaticSelfCalibrationTarget(ASCZiel);
  Serial.print(F("- Ziel für die automatische Kalibrierung in ppm: "));
  Serial.println(ASCZiel);

  sensor.getAutomaticSelfCalibrationInitialPeriod(KalibrierungInitialPeriode);
  Serial.print(F("- Periode für die Initielisierung in Stunden: "));
  Serial.println(KalibrierungInitialPeriode);

  sensor.getAutomaticSelfCalibrationStandardPeriod(KalibrierungStandardPeriode);
  Serial.print(F("- Standard-Periode in Stunden: "));
  Serial.println(KalibrierungStandardPeriode);
  Serial.println();

  Serial.print(F("Selbsttest durchführen ... "));
  sensor.performSelfTest(sensorStatus);

  if(sensorStatus == 0) Serial.println("Der Sensor funktioniert einwandfrei!");
  else 
  {
    Serial.println("Fehler beim Test des Sensors!");
    while(1);
  }
}

void loop() 
{
  // bleibt leer
}

#include “Arduino.h”

#include “SensirionI2cScd4x.h”

#include “Wire.h”

SensirionI2cScd4x sensor;

float TemperaturAbweichung;

uint32_t LuftdruckAnpassung;

uint16_t HoeheAnpassung;

uint16_t ASCaktiviert;

uint16_t ASCZiel;

uint16_t KalibrierungInitialPeriode;

uint16_t KalibrierungStandardPeriode;

uint16_t sensorStatus;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

// I2C

Wire.begin();

sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

// R4 WiFi mit QWIIC-Anschluss

// Wire1.begin();

// sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

delay(30);

sensor.wakeUp();

sensor.stopPeriodicMeasurement();

sensor.reinit();

sensor.getTemperatureOffset(TemperaturAbweichung);

Serial.print(F(“Temperatur Anpassung °C: ”));

Serial.println(TemperaturAbweichung);

sensor.getAmbientPressure(LuftdruckAnpassung);

Serial.print(F(“Luftdruck Anpassung in Pa: ”));

Serial.println(LuftdruckAnpassung);

sensor.getSensorAltitude(HoeheAnpassung);

Serial.print(F(“Anpassung Höhe in m: ”));

Serial.println(HoeheAnpassung);

Serial.println();

Serial.println(F(“Automatische Selbstkalibrierung (ASC):”));

sensor.getAutomaticSelfCalibrationEnabled(ASCaktiviert);

if (ASCaktiviert)

{

Serial.println(F(“aktiviert”));

}

else Serial.println(F(“nicht aktiviert”));

sensor.getAutomaticSelfCalibrationTarget(ASCZiel);

Serial.print(F(“- Ziel für die automatische Kalibrierung in ppm: ”));

Serial.println(ASCZiel);

sensor.getAutomaticSelfCalibrationInitialPeriod(KalibrierungInitialPeriode);

Serial.print(F(“- Periode für die Initielisierung in Stunden: ”));

Serial.println(KalibrierungInitialPeriode);

sensor.getAutomaticSelfCalibrationStandardPeriod(KalibrierungStandardPeriode);

Serial.print(F(“- Standard-Periode in Stunden: ”));

Serial.println(KalibrierungStandardPeriode);

Serial.println();

Serial.print(F(“Selbsttest durchführen … ”));

sensor.performSelfTest(sensorStatus);

if(sensorStatus == 0) Serial.println(“Der Sensor funktioniert einwandfrei!”);

else

{

Serial.println(“Fehler beim Test des Sensors!”);

while(1);

}

void loop()

{

// bleibt leer

}

Kalibrierung des Sensors

Automatische Selbstkalibrierung (ASC)

Die automatische Selbstkalibrierung verläuft in zwei Phasen:
44 Stunden für die Erstkalibrierung und 156 Stunden für die folgende Standardkalibrierung. Der Sensor muss wenigsten einmal während dieser Zeit einen bekannten Tiefstwert der CO₂-Konzentration (400 ppm) erreichen. Allerdings ist der Tiefstwert im Durchschnitt inzwischen auf 430 ppm gestiegen (🔗Umweltbundesamt).
Der Zielwert kann mit setAutomaticSelfCalibrationTarget(ppm) gesetzt werden.
Die Zeit in Stunden für die Erst- und Standardkalibrierung kann mit
setAutomaticSelfCalibrationInitialPeriod(Stunden)
setAutomaticSelfCalibrationStandardPeriod(Stunden)
geändert werden. Der Wert in Stunden muss ein Vielfaches von 4 sein.

Während der automatischen Kalibrierung muss der Sensor in einem gut gelüfteten Raum sein.

Erzwungene Kalibrierung (FRC – forced Recalibration)

Neben der automatischen Kalibrierung kannst du alternativ mit performForcedRecalibration(CO2Richtwert, frcCorr)die Kalibrierung erzwingen. Hierzu wird ein Wert (CO2Richtwert) festgelegt, auf den kalibriert werden soll. frcCorr ist ein Kerrekturwert, der im Falle eines Misserfolgs 0xFFFF ausgibt.

Um eine FRC erfolgreich durchzuführen, müssen die folgenden Schritte durchgeführt werden:

Die periodische Messung (startPeriodicMeasurement) muss mindestens drei Minuten in einer Umgebung mit möglichst konstantem CO₂-Wert ausgeführt werden.
Nach dieser Zeit wird die periodische Messung gestoppt (stopPeriodicMeasurement).
Nach einer Wartezeit von 500 Millisekunden kann dem Sensor mit performForcedRecalibration der neue CO2-Richtwert mitgeteilt werden.

#include "Arduino.h"
#include "SensirionI2cScd4x.h"
#include "Wire.h"

uint16_t sensorStatus = 1;

// CO2-Richtwert
#define CO2Richtwert 430

uint16_t frcCorr = 0;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup() 
{
  // auf Seriellen Monitor warten
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) 
  {
    delay(200);
  }

  // UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss
  // Wire1.begin();
  // sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // I2C
  Wire.begin();
  sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // auf Werkseinstellungen zurücksetzen
  // sensor.performFactoryReset();

  delay(30);

  // Sensor aufwecken
  sensor.wakeUp();

  // periodische Messung stoppen
  sensor.stopPeriodicMeasurement();

  // Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen
  sensor.reinit();
  
  sensor.performSelfTest(sensorStatus);
  if(sensorStatus == 0) Serial.println("Der Sensor funktioniert einwandfrei!");
  else 
  {
    Serial.println("Fehler beim Test des Sensors!");
    while(1);
  }

  // Anpassungen
  // Höhe des Standorts in m
  // sensor.setSensorAltitude(80);

  sensor.startPeriodicMeasurement();

  // 3 Minuten in Sekunden
  int i = 1800;
  while (i > 0)
  {
    if (i % 100 == 0) Serial.println("Noch " + String(i / 10) + " Sekunden ...");
    i -= 10;
    delay(1000);
  }

  sensor.stopPeriodicMeasurement();
  delay(500);
  sensor.performForcedRecalibration(CO2Richtwert, frcCorr);
  sensor.startPeriodicMeasurement();

  Serial.println();
  Serial.print("Korrekturwert frcCorr: ");
  Serial.print(frcCorr, HEX);
  Serial.println();
}

void loop() 
{
  bool SensorBereit = false;
  uint16_t CO2 = 0;
  float Temperatur = 0.0;
  float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

  sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

  // wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen
  if (SensorBereit) 
  {  
    // periodische Messung
    sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

    String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);
    String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

    AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");
    AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

    // Anzeige Serieller Monitor
    Serial.print("CO2 Konzentration: ");
    Serial.print(CO2);
    Serial.println(" ppm");
    Serial.print("Temperatur: ");
    Serial.print(AnzeigeTemperatur);
    Serial.println("°C");
    Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
    Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);
    Serial.println("%");
    Serial.println("------------------------");
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

#include “Arduino.h”

#include “SensirionI2cScd4x.h”

#include “Wire.h”

uint16_t sensorStatus = 1;

// CO2-Richtwert

#define CO2Richtwert 430

uint16_t frcCorr = 0;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup()

{

// auf Seriellen Monitor warten

Serial.begin(9600);

while (!Serial)

{

delay(200);

}

// UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss

// Wire1.begin();

// sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

// I2C

Wire.begin();

sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

// auf Werkseinstellungen zurücksetzen

// sensor.performFactoryReset();

delay(30);

// Sensor aufwecken

sensor.wakeUp();

// periodische Messung stoppen

sensor.stopPeriodicMeasurement();

// Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen

sensor.reinit();

sensor.performSelfTest(sensorStatus);

if(sensorStatus == 0) Serial.println(“Der Sensor funktioniert einwandfrei!”);

else

{

Serial.println(“Fehler beim Test des Sensors!”);

while(1);

}

// Anpassungen

// Höhe des Standorts in m

// sensor.setSensorAltitude(80);

sensor.startPeriodicMeasurement();

// 3 Minuten in Sekunden

int i = 1800;

while (i > 0)

{

if (i % 100 == 0) Serial.println(“Noch ” + String(i / 10) + ” Sekunden …”);

i -= 10;

delay(1000);

}

sensor.stopPeriodicMeasurement();

delay(500);

sensor.performForcedRecalibration(CO2Richtwert, frcCorr);

sensor.startPeriodicMeasurement();

Serial.println();

Serial.print(“Korrekturwert frcCorr: ”);

Serial.print(frcCorr, HEX);

Serial.println();

}

void loop()

{

bool SensorBereit = false;

uint16_t CO2 = 0;

float Temperatur = 0.0;

float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

// wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen

if (SensorBereit)

{

// periodische Messung

sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);

String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

AnzeigeTemperatur.replace(“.”, “,”);

AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(“.”, “,”);

// Anzeige Serieller Monitor

Serial.print(“CO2 Konzentration: ”);

Serial.print(CO2);

Serial.println(“ ppm”);

Serial.print(“Temperatur: ”);

Serial.print(AnzeigeTemperatur);

Serial.println(“°C”);

Serial.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);

Serial.println(“%”);

Serial.println(“————————”);

}

Das Programm

Benötigte Bibliotheken

für den Sensor SCD4x

Verwendung des OLEDs

Anzeige auf einem LCD

Anschluss des Sensors

Die Anzeigemodule können an den anderen I²C-Pins A4 und A5 angeschlossen werden.

Messmodi

Periodische Messung

Die periodische Messung ermittelt alle 5 Sekunden die Messwerte. Sie wird mit startPeriodicMeasurement(); angestoßen.

#include "Arduino.h"
#include "SensirionI2cScd4x.h"
#include "Wire.h"

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup() 
{
  // auf Seriellen Monitor warten
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) 
  {
    delay(200);
  }

  // UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss
  // Wire1.begin();
  // sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // I2C
  Wire.begin();
  sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // auf Werkseinstellungen zurücksetzen
  // sensor.performFactoryReset();

  delay(30);

  // Sensor aufwecken
  sensor.wakeUp();

  // periodische Messung stoppen
  sensor.stopPeriodicMeasurement();

  // Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen
  sensor.reinit();
  
  sensor.performSelfTest(sensorStatus);

  if(sensorStatus == 0) Serial.println("Der Sensor funktioniert einwandfrei!");
  else 
  {
    Serial.println("Fehler beim Test des Sensors!");
    while(1);
  }

  // Höhe des Standorts in m
  sensor.setSensorAltitude(80);

  // Temperaturschwankung berücksichtigen
  sensor.setTemperatureOffset(2.0);

  // Mittelwert des Luftdrucks hPa *100
  // nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät für einen Vergleich verfügbar ist
  // sensor.setAmbientPressure(100400);;

  // Periodic: alle 5 Sekunden messen
  sensor.startPeriodicMeasurement();
}

void loop() 
{
  bool SensorBereit = false;
  uint16_t CO2 = 0;
  float Temperatur = 0.0;
  float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

  sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

  // wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen
  if (SensorBereit) 
  {  
    // periodische Messung
    sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

    String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);
    String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

    AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");
    AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

    // Anzeige Serieller Monitor
    Serial.print("CO2 Konzentration: ");
    Serial.print(CO2);
    Serial.println(" ppm");
    Serial.print("Temperatur: ");
    Serial.print(AnzeigeTemperatur);
    Serial.println("°C");
    Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
    Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);
    Serial.println("%");
    Serial.println("------------------------");
  }
}

#include “Arduino.h”

#include “SensirionI2cScd4x.h”

#include “Wire.h”

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup()

{

// auf Seriellen Monitor warten

Serial.begin(9600);

while (!Serial)

{

delay(200);

}

// UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss

// Wire1.begin();

// sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

// I2C

Wire.begin();

sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

// auf Werkseinstellungen zurücksetzen

// sensor.performFactoryReset();

delay(30);

// Sensor aufwecken

sensor.wakeUp();

// periodische Messung stoppen

sensor.stopPeriodicMeasurement();

// Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen

sensor.reinit();

sensor.performSelfTest(sensorStatus);

if(sensorStatus == 0) Serial.println(“Der Sensor funktioniert einwandfrei!”);

else

{

Serial.println(“Fehler beim Test des Sensors!”);

while(1);

}

// Höhe des Standorts in m

sensor.setSensorAltitude(80);

// Temperaturschwankung berücksichtigen

sensor.setTemperatureOffset(2.0);

// Mittelwert des Luftdrucks hPa *100

// nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät für einen Vergleich verfügbar ist

// sensor.setAmbientPressure(100400);;

// Periodic: alle 5 Sekunden messen

sensor.startPeriodicMeasurement();

}

void loop()

{

bool SensorBereit = false;

uint16_t CO2 = 0;

float Temperatur = 0.0;

float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

// wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen

if (SensorBereit)

{

// periodische Messung

sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);

String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

AnzeigeTemperatur.replace(“.”, “,”);

AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(“.”, “,”);

// Anzeige Serieller Monitor

Serial.print(“CO2 Konzentration: ”);

Serial.print(CO2);

Serial.println(“ ppm”);

Serial.print(“Temperatur: ”);

Serial.print(AnzeigeTemperatur);

Serial.println(“°C”);

Serial.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);

Serial.println(“%”);

Serial.println(“————————”);

}

In den Lösungen findest du die Programme für die Anzeige auf dem ⇒LCD und auf einem ⇒OLED.

Low-Power Messung

Die Low-Power Messung misst die Werte alle 30 Sekunden.
Statt startPeriodicMeasurement(); wird die Messung mit startLowPowerPeriodicMeasurement(); gestartet.

#include "Arduino.h"
#include "SensirionI2cScd4x.h"
#include "Wire.h"

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup() 
{
  // auf Seriellen Monitor warten
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) 
  {
    delay(200);
  }

  // UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss
  // Wire1.begin();
  // sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // I2C
  Wire.begin();
  sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // auf Werkseinstellungen zurücksetzen
  // sensor.performFactoryReset();

  delay(30);

  // Sensor aufwecken
  sensor.wakeUp();

  // periodische Messung stoppen
  sensor.stopPeriodicMeasurement();

  // Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen
  sensor.reinit();
  
  sensor.performSelfTest(sensorStatus);

  if(sensorStatus == 0) Serial.println("Der Sensor funktioniert einwandfrei!");
  else 
  {
    Serial.println("Fehler beim Test des Sensors!");
    while(1);
  }

  // Höhe des Standorts in m
  sensor.setSensorAltitude(80);

  // Temperaturschwankung berücksichtigen
  sensor.setTemperatureOffset(2.0);

  // Mittelwert des Luftdrucks hPa *100
  // nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät für einen Vergleich verfügbar ist
  // sensor.setAmbientPressure(100400);;

  // LowPower: alle 30 Sekunden messen
  sensor.startLowPowerPeriodicMeasurement();
}

void loop() 
{
  bool SensorBereit = false;
  uint16_t CO2 = 0;
  float Temperatur = 0.0;
  float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

  sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

  // wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen
  if (SensorBereit) 
  {  
    // periodische Messung
    sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

    String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);
    String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

    AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");
    AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

    // Anzeige Serieller Monitor
    Serial.print("CO2 Konzentration: ");
    Serial.print(CO2);
    Serial.println(" ppm");
    Serial.print("Temperatur: ");
    Serial.print(AnzeigeTemperatur);
    Serial.println("°C");
    Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
    Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);
    Serial.println("%");
    Serial.println("------------------------");
  }
}

#include “Arduino.h”

#include “SensirionI2cScd4x.h”

#include “Wire.h”

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup()

{

// auf Seriellen Monitor warten

Serial.begin(9600);

while (!Serial)

{

delay(200);

}

// UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss

// Wire1.begin();

// sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

// I2C

Wire.begin();

sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

// auf Werkseinstellungen zurücksetzen

// sensor.performFactoryReset();

delay(30);

// Sensor aufwecken

sensor.wakeUp();

// periodische Messung stoppen

sensor.stopPeriodicMeasurement();

// Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen

sensor.reinit();

sensor.performSelfTest(sensorStatus);

if(sensorStatus == 0) Serial.println(“Der Sensor funktioniert einwandfrei!”);

else

{

Serial.println(“Fehler beim Test des Sensors!”);

while(1);

}

// Höhe des Standorts in m

sensor.setSensorAltitude(80);

// Temperaturschwankung berücksichtigen

sensor.setTemperatureOffset(2.0);

// Mittelwert des Luftdrucks hPa *100

// nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät für einen Vergleich verfügbar ist

// sensor.setAmbientPressure(100400);;

// LowPower: alle 30 Sekunden messen

sensor.startLowPowerPeriodicMeasurement();

}

void loop()

{

bool SensorBereit = false;

uint16_t CO2 = 0;

float Temperatur = 0.0;

float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

sensor.getDataReadyStatus(SensorBereit);

// wenn der Sensor bereit ist -> Messung durchführen

if (SensorBereit)

{

// periodische Messung

sensor.readMeasurement(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);

String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

AnzeigeTemperatur.replace(“.”, “,”);

AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(“.”, “,”);

// Anzeige Serieller Monitor

Serial.print(“CO2 Konzentration: ”);

Serial.print(CO2);

Serial.println(“ ppm”);

Serial.print(“Temperatur: ”);

Serial.print(AnzeigeTemperatur);

Serial.println(“°C”);

Serial.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);

Serial.println(“%”);

Serial.println(“————————”);

}

SingleShot Messung

Nur der SCD41 kann SingleShot-Messungen durchführen.

#include "Arduino.h"
#include "SensirionI2cScd4x.h"
#include "Wire.h"

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup() 
{
  // auf Seriellen Monitor warten
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) 
  {
    delay(200);
  }

  // UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss
  // Wire1.begin();
  // sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // I2C
  Wire.begin();
  sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

  // auf Werkseinstellungen zurücksetzen
  // sensor.performFactoryReset();

  delay(30);

  // Sensor aufwecken
  sensor.wakeUp();

  // periodische Messung stoppen
  sensor.stopPeriodicMeasurement();

  // Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen
  sensor.reinit();

  sensor.performSelfTest(sensorStatus);
  if (sensorStatus == 0) Serial.println("Der Sensor funktioniert einwandfrei!");
  else {
    Serial.println("Fehler beim Test des Sensors");
    while (1);
  }

  // Höhe des Standorts in m
  sensor.setSensorAltitude(80);

  // Temperaturschwankung berücksichtigen
  sensor.setTemperatureOffset(2.0);

  // Mittelwert des Luftdrucks hPa *100
  // nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät verfügbar ist
  // sensor.setAmbientPressure(100400);;
}

void loop() 
{
  bool SensorBereit = false;
  uint16_t CO2 = 0;
  float Temperatur = 0.0;
  float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

  sensor.measureSingleShot();
  sensor.measureAndReadSingleShot(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

  String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);
  String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

  AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");
  AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

  // Anzeige Serieller Monitor
  Serial.print("CO2 Konzentration: ");
  Serial.print(CO2);
  Serial.println(" ppm");
  Serial.print("Temperatur: ");
  Serial.print(AnzeigeTemperatur);
  Serial.println("°C");
  Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
  Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);
  Serial.println("%");
  Serial.println("------------------------");
}

#include “Arduino.h”

#include “SensirionI2cScd4x.h”

#include “Wire.h”

uint16_t sensorStatus = 1;

SensirionI2cScd4x sensor;

void setup()

{

// auf Seriellen Monitor warten

Serial.begin(9600);

while (!Serial)

{

delay(200);

}

// UNO R4 WiFi QWIIC-Anschluss

// Wire1.begin();

// sensor.begin(Wire1, SCD41_I2C_ADDR_62);

// I2C

Wire.begin();

sensor.begin(Wire, SCD41_I2C_ADDR_62);

// auf Werkseinstellungen zurücksetzen

// sensor.performFactoryReset();

delay(30);

// Sensor aufwecken

sensor.wakeUp();

// periodische Messung stoppen

sensor.stopPeriodicMeasurement();

// Voreinstellungen aus dem EEPROM lesen

sensor.reinit();

sensor.performSelfTest(sensorStatus);

if (sensorStatus == 0) Serial.println(“Der Sensor funktioniert einwandfrei!”);

else {

Serial.println(“Fehler beim Test des Sensors”);

while (1);

}

// Höhe des Standorts in m

sensor.setSensorAltitude(80);

// Temperaturschwankung berücksichtigen

sensor.setTemperatureOffset(2.0);

// Mittelwert des Luftdrucks hPa *100

// nur sinnvoll, wenn ein präzises Messgerät verfügbar ist

// sensor.setAmbientPressure(100400);;

}

void loop()

{

bool SensorBereit = false;

uint16_t CO2 = 0;

float Temperatur = 0.0;

float Luftfeuchtigkeit = 0.0;

sensor.measureSingleShot();

sensor.measureAndReadSingleShot(CO2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit);

String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);

String AnzeigeLuftfeuchtigkeit = String(Luftfeuchtigkeit);

AnzeigeTemperatur.replace(“.”, “,”);

AnzeigeLuftfeuchtigkeit.replace(“.”, “,”);

// Anzeige Serieller Monitor

Serial.print(“CO2 Konzentration: ”);

Serial.print(CO2);

Serial.println(“ ppm”);

Serial.print(“Temperatur: ”);

Serial.print(AnzeigeTemperatur);

Serial.println(“°C”);

Serial.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

Serial.print(AnzeigeLuftfeuchtigkeit);

Serial.println(“%”);

Serial.println(“————————”);

}

Die Programme für die Anzeige auf dem ⇒LCD und auf einem ⇒OLED findest du in den Lösungen.

Quellen

Letzte Aktualisierung: Nov. 10, 2025 @ 22:29