Caja impresa en 3D para el medidor de CO2

Última modificación el 22 febrero, 2021

Han sido muchos los lectores del blog que han pedido una caja impresa en 3D para el medidor de CO2.

¡Vale, reto aceptado!

He diseñado una caja a medida para imprimir en 3D, sencilla y de fácil impresión, sin necesidad de soportes ni puentes.

Características

Las principales de características y beneficios de la caja, son las siguientes:

  • Fácil de imprimir (sin soportes ni puentes).
  • Diseño con dinámica térmica para conducir el calor lejos del sensor de CO2
  • Sistema de instalación de NodeMCU sin soldaduras (opcional)
  • Preparada para instalar un display OLED de 0,96″
  • Preparada para la instalación de LEDS para avisos por colores
  • Preparada para instalación de zumbador
  • Diseño de carátula frontal a medida de vinilo

Impresión

La caja es muy fácil de imprimir, aunque, al tener cierta superficie, puede dar problemas de warping (levantamiento de las esquinas) dependiendo de la impresora y sus ajustes cuando se imprime con ABS.

Yo he impreso el prototipo con PETG, aunque se podría hacer perfectamente con PLA.

En cierto modo el PLA sería mejor porque es más estable y las medidas son más exactas. Esto es especialmente importante para los pines del NodeMCU (yo he tenido que repasar los agujeros con una pequeña broca).

La caja no soporta ninguna tensión y es robusta estructuralmente, por lo que podemos imprimirla con un infill del 10% sin ningún problema ni riesgo de que quede demasiado endeble.

El tiempo de impresión, en mi caso, ha sido de aproximadamente dos horas. Dependiendo de la impresora, velocidad y calidad deseada, el tiempo de impresión puede variar bastante.

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Archivo de impresión

He dejado el fichero STL para su impresión en Thingiverse. Podéis acceder a él aquí.

Falta la tapa trasera que, de momento, no he diseñado. Esta es una primera versión y probablemente haga otra versión con algunas mejoras que quiero introducir, por lo que aprovecharé para diseñar la tapa trasera ya para la nueva versión.

Si no llegara a hacer la nueva versión, diseñaría la tapa trasera para esta.

Conexiones

El video cubre los detalles básicos necesarios para la conexión de la pantalla OLED. Para más información, recomiendo ver el artículo Conectar una pantalla OLED SSD1306 a ESPEasy.

Diagrama con las conexiones del NodeMCU a la pantalla SSD1306.

Diagrama con las conexiones del NodeMCU a los LEDs WS2812 (Neopixel)

Para más información, recomiendo ver el artículo Conectar y controlar LEDs WS2812B a ESP8266 con ESPEasy.

Diagrama con las conexiones del NodeMCU al módulo MH-Z19 o Senseair S8

Ambos módulos, MH-Z19 o Senseair S8, son compatibles en cuanto a conexiones, por lo que conexión será idéntica.

Configuración ESPEasy

Una vez tenemos hechas las conexiones, tenemos que configurar el ESPEasy para que reconozca los dispositivos e incluir unas sencillas reglas para que se comporten de la forma que queramos.

Básicamente, tendremos que hacer lo siguiente:

  1. Añadir el sensor MH-Z19B a ESPEasy
  2. Añadir el display SSD1316 a ESPEasy
  3. Añadir los LEDS WS2812 a ESPEasy
  4. Activar el motor de reglas de ESPEasy
  5. Añadir una regla para que cuando se encienda lo haga con los LEDS apagados
  6. Añadir una regla para que cambie el color de los LEDS dependiendo del nivel de CO2

Añadir el sensor MH-Z19B a ESPEasy

Este artículo, que estás leyendo, es sobre la caja impresa en 3D. Se supone que ya tienes un Medidor de CO2 casero funcionando. Si no fuera así, te recomiendo ver el artículo del medidor de CO2 casero y su video. En él encontrarás todos los detalles necesarios y mucha información útil.

Añadir el display SSD1316 a ESPEasy

La conexión de esta pantalla es muy sencilla y está explicada con detalle en el video.

No voy a repetir aquí su configuración, ya que en el artículo Conectar una pantalla OLED SSD1306 a ESPEasy tienes instrucciones muy detalladas sobre cómo conectar la pantalla y cómo configurarla con un video muy detallado.

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Añadir los LEDS WS2812 a ESPEasy

Conectar los LED WS2812B a nuestra placa y utilizarlos con ESP Easy es un juego de niños. Solamente son necesarias tres conexiones.

Su conexión y uso están explicados con detalle en el video que verás más abajo, por lo que no deberías encontrarte con ningún problema.

Te recomiendo que veas el artículo Conectar y controlar LEDs WS2812B a ESP8266 con ESPEasy donde podrás encontrar todos los detalles de conexión, las reglas que tienes que crear, etc.

¿Quieres añadir un zumbador?

La caja está preparada para la instalación de un zumbador, En el artículo Utilizar un zumbador (buzzer) con ESPEasy tienes todo lo necesario para su conexión y uso.

Video tutorial paso a paso

Aunque el montaje es muy sencillo, y está en gran parte cubierto en el video del montaje del Medidor de CO2 casero, he creado un video con todos los detalles del montaje del medidor en caja, con instrucciones específicas de conexión y configuración de la pantalla OLED y de los LEDs.

En él podrás encontrar explicaciones, detalles y consejos de todo tipo.

Carátula frontal

Junto con el archivo STL de la caja, en Thingiverse, te dejo también la carátula frontal en formato vectorial SVG.

Yo he cortado el frontal en vinilo adhesivo con un plotter de corte, pero puedes imprimirlo con una impresora normal, cortarlo a mano y pegarlo o hacerlo con láser en otro tipo de material.

Te lo dejo también la carátula frontal el formato de Silhouette Studio, que es el plotter de corte que yo uso.

Próximas mejoras

En la próxima versión de la caja, que tengo intención de hacer, pienso introducir las siguientes mejoras:

  • Ampliar el hueco de los LEDs a 10mm para poder instalar tiras de LED estándar de forma plana.
  • Previsión de agujeros para la instalación de LEDs redondos de 5mm para quien lo prefiera (por ejemplo, para poner LEDs RGB normales).
  • Cambiar la posición del buzzer para dejar el frontal limpio y permitir la instalación de los módulos buzzer más habituales.
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Si quieres sugerir alguna mejora adicional, puede dejarlo en comentarios.

La idea no es crear varias versiones para diferentes piezas (por ejemplo, una para NodeMCU y otra para Wemos D1 Mini, quien quiera poner un Wemos D1 Mini lo puede dejar cableado al aire) sino realizar mejoras que amplíen las funcionalidades o mejoren la usabilidad.

Cajas de los usuarios

Algunos usuarios han diseñado sus propias cajas y la verdad es que algunas ¡han mejorado mi diseño por mucho!

Si has diseñado una caja, no seas tímido, dímelo para incluirla.

A continuación, os dejo las cajas que han diseñado los usuarios con los enlaces para descargarlas.

Caja del usuario Danimod

Una caja muy elegante, en mi opinión. En el siguiente video puedes verla en detalle.

Puedes descargarla aquí.

Los tornillos para la tapa son M2x7.

Danimod también ha diseñado un soporte opcional para su caja que, a mí particularmente, me parece que queda fenomenal. Puedes descargarlo en el mismo sitio. Además, como ves, ha dotado de LEDs a su medidor que cambian de color con el nivel de CO2.

Caja del usuario Nacho

Nacho (nacho arroba pearquitectos.com), es arquitecto experto en casas sanas y eficientes, y ha diseñado una caja con un diseño muy interesante, inspirado en Netamo.

Puedes descargar el STL de la caja desde aquí, para que lo puedas imprimir.

Caja del usuario Contracovid

La caja del usuario Contracovid, basada en la de Danimod (de hecho, puedes utilizar la misma tapa), es una adaptación para que entren los conectores Dupont (para no tener que soldar) y prescindiendo de la pantalla OLED.

Video caja del usuario Contracovid

En la siguiente fotografía puedes ver la distribución interna de los componentes.

Foto caja del usuario Contracovid

Puedes descargar el STL de la caja de Contracovid desde aquí, si la quieres imprimir (ya sabes, utiliza la misma tapa de la caja de Danimod).

22 comentarios en «Caja impresa en 3D para el medidor de CO2»

  1. A ver si lo ves y tengo suerte y me respondes.

    No puedo imprimir en 3d. Por ahí hablas de que usas unas cajas que compras de 10 en 10.

    ¿Cuáles son?

    Muchas gracias!

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    • Te respondí está misma pregunta en los comentarios del artículo “Un medidor de CO2 casero con Wifi contra el coronavirus”. He puesto el enlace al tipo de caja que yo uso en ese mismo artículo.

      Responder
  2. Buenas tardes

    He seguido tu manual de principio a fin y no puedo estar mas contento y satisfecho con el resultado, dicho esto, en lugar de ponerle tiras de led quiero ponerle un semáforo, ya que el medidor que estoy haciendo va para el cole del nano, y creo que a su profesora le resultara mas fácil y cómodo de distinguir si no lo tiene cerca de ella, pero no se como tendría que configurarlo en el espeasy, me explico no se si como device el Neo pixel me valdría o debería poner otro ,ni si las reglas que has creado serian validas para el mismo ni tampoco tengo idea de como serian las conexiones únicamente tengo claro el GND los otros 3 cables no tengo idea donde conectarlos. Gracias por los tutoriales, vídeos y el trabajo que haces, nos facilita mucho la tarea quienes no tenemos idea y podemos disponer del medidor, gracias nuevamente.

    Un saludo

    Un saludo

    Responder
    • Hola.

      Estoy preparando una entrada y un video explicando el manejo de los leds WS2812 a fondo, pero tardará uno días en estar listo. Si quieres puedes esperar.

      De todas formas, el funcionamiento es muy sencillo.

      No sé si has visto el video completo. En él está explicado. Lo que hay explicado en el video ya es un semáforo. La tira se enciende en verde, amarillo/naranja o rojo dependiendo del nivel de CO2.

      Si no es un semáforo de este tipo el que quieres, explícame un poco tu idea, a ver si te puedo hacer unas instrucciones breves mientras que termino el video.

      Estoy un poco perdido… no son GND más cuatro cables, son tres cables en total y en el video se ve muy bien (minuto 23:25). El esquema que aparece en el video (y arriba, en el artículo) es este:

      Conexión WS2812 a NodeMCU

      ¿A qué te refieres con que si deberías poner el Neopixel u otro? ¿Cuál?
      Y ¿”si las reglas serían válidas para el mismo”? ¿Para cuál?

      Según te voy respondiendo me doy cuenta de que estoy muy confundido, a lo mejor estoy espeso y no he entendido la pregunta. Dime lo que quieres e intento ayudarte.

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      • Hola

        Cuando uno no sabe, es muy difícil hacerse entender, he visto tus vídeos de cabo a rabo y muchas veces, por semaforo me refiero a esto, literal https://www.tiendatec.es/3366-large_default/modulo-semaforo-led-tres-colores-para-arduino.jpg

        Gracias

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      • Quiero ampliar mi respuesta porque tal y como la voy leyendo me da la impresión de que parezco enfadado y/o cortante y no es así, al contrario muy agradecido por tu trabajo desinteresado y el tiempo que nos dedicas así como la información que nos brindas, eso si me gustaría dejártelo claro.

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        • ¡No, hombre, no! ¡No te preocupes! 😁 jajaja

          Ahora sé a lo que te refieres con el semáforo…

          Poderse poner, se puede, pero no es tan sencillo. Hay que poner componentes externos que lo complican.

          El NodeMCU puede suministrar máximo 12mA en cada pin. He buscado información en internet y este semáforo necesita: Rojo 13mA; Amarillo 13mA; Verde 25mA

          A lo mejor el rojo y el amarillo se verían, pero el verde no llegaría a encenderse.

          Para elevar la corriente habría que poner tres transistores y ya estamos complicando mucho el circuito…

          Te doy una idea alternativa: Imprimir una carátula con el semáforo impreso para la caja y hacer coincidir los agujeros con los leds de la tira WS2812.

          Otra opción sería hacer un semáforo impreso en 3D con la tira de WS2812 dentro.

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  3. Hola

    amplio o aclaro mi comentario anterior , en el que tal y como lo voy leyendo me da la impresión de que parezco enfadado o cortante, y es todo lo contrario te estoy muy agradecido por el tiempo que nos dedicas y la oportunidad que nos brindas, quería dejarte eso claro, tengo claro que en una conversación cara a cara no hubiera hecho falta pero cuando uno escribe a veces …

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    • Lo dicho, no te preocupes en absoluto. 😀

      No me has parecido serio ni cortante. Mi respuesta inicial, quizá sí que parecía sería o cortante, pero estaba tan frustrado por no poderte dar una respuesta mejor que me salió de esa manera. Seguro que, como tú dices, cara a cara esto no hubiera pasado… la escritura es muy fría a veces…

      Un saludo y gracias.

      Responder
      • Buenos días

        Con tu explicación me queda claro que queda totalmente descarto el semáforo y la alternativa de imprimir uno para las tiras led me parece una muy buena solución.

        Veré en que termina esto y te informaré de lo que haga.

        Lo dicho gracias por todo y me alegra que nos hallamos entendido.

        Un saludo

        Responder
        • Hola.

          He añadido al artículo instrucciones para hacer el semáforo en “Añadir una regla para hacer un semáforo de LEDs“.

          He intentado hacer fotos, pero hacer fotos a los LEDS es extremadamente difícil y salen fatal.

          Un saludo.

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          • Buenas tardes

            No puedo mas que darte las gracias y felicitarte por el trabajazo y la generosidad, una maquina del “cacharreo” y un 10 como persona.

            Un saludo
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  4. Hola, estoy muy agradecido por tus contribuciones y hoy me he puesto a imprimir tu modelo de caja para albergar el sensor de CO2, y me gustaría terminar el proyecto con la tapa de la misma, pero no tengo ni idea de como hacerla, por lo que te agradecería si puedes que proporcionases un modelo de tapa para imprimir que se ajuste a esta caja que propones, para que no me quede todo a la vista. Un saludo y sigue así!!

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  5. Acabo de dar con una mina de oro con esta página. Soy profesor y me toca llevar un trabajo de investigación de bachillerato el cual se basa en la construcción de un sensor co2 y hacer análisis en diferentes clases para ver si son efectivas las medidas de ventilación. Esperaremos con ilusión las nuevas actualizaciones mientras llegan los componentes de aliexpress, miles de gracias.

    Responder
    • Hola Aitor.

      Me alegro de que te venga bien y te ayude con la construcción de esos medidores de CO2, que tan necesarios son en las aulas.

      Me consta que son varios los profesores, sobre todo de FP, que están haciendo este proyecto en sus aulas.

      Responder
  6. Hola, nuevamente por aqui me gustaría imprimir la caja de Nacho pero el archivo stl no me lo abre en el Repetier. Es posible que esté dañado el archivo? Puede descargarse desde algún otro lugar o podrías enviármelo por email?

    Muchas gracias y a seguir así!!

    Responder
    • Hola.

      Pues no te puedo decir. La única que tengo es la que él me envío para que la pusiera en la web.

      Le mandaré un email, a ver si me la puede enviar de nuevo.

      Un saludo.

      Responder

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