K30 CO₂-Sensor: Echtzeit-Luftqualitätsmessung mit Arduino

Komponenten

Projektbeschreibung

Der K30 ist ein NDIR-CO₂-Sensor (nicht-dispersive Infrarot-Absorption), der werkseitig kalibriert ist und über eine automatische Hintergrundkalibrierung (ABC) verfügt. Er kommuniziert per I²C (oder seriell) und liefert direkte ppm-Werte – ideal für Innenraumluftqualitätsmonitoring (Büro, Gewächshaus, Wohnraum).

Der Autor hat eine Arduino-Bibliothek (K30_CO2_I2C_Arduino) auf GitHub veröffentlicht, die die I²C-Kommunikation kapselt und ein Beispiel-Sketch für die Anzeige auf einem LCD1602 enthält.

Aufbau & Inbetriebnahme

1. Verdrahtung gemäß Schaltplan: K30 SDA → A4, SCL → A5 (Arduino UNO I²C-Pins), VCC → 5 V, GND → GND. LCD1602 parallel oder per I²C-Expander anschließen.
2. Bibliothek herunterladen (ZIP) und in Arduino IDE installieren (Sketch → Bibliothek einbinden → .ZIP-Bibliothek hinzufügen).
3. Beispiel-Sketch k30_LCD_I2C_lib_test öffnen.
4. Kompilieren & auf Arduino hochladen.

Anschlussschema (I²C)

Code-Beispiel (aus der Bibliothek)

#include <Wire.h>
#include <K30_CO2_I2C.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // falls I²C-LCD

K30_CO2_I2C k30(0x68); // Standard-I²C-Adresse des K30
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Adresse ggf. anpassen

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  k30.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.print("CO2: --- ppm");
}

void loop() {
  int co2 = k30.readCO2();
  if (co2 > 0) {
    Serial.print("CO2: "); Serial.print(co2); Serial.println(" ppm");
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("CO2: ");
    lcd.print(co2);
    lcd.print(" ppm   ");
  } else {
    Serial.println("Fehler beim Lesen");
  }
  delay(2000); // K30 misst ca. alle 2 s
}

Weiterführende Links

• GitHub Repository (Bibliothek & Beispiele): https://github.com/FirstCypress/K30_CO2_I2C_Arduino
• K30 Datenblatt (SenseAir)

Hinweise

• Der K30 benötigt ca. 1–2 Minuten Aufwärmzeit nach dem Einschalten für stabile Werte.
• Die automatische Kalibrierung (ABC) funktioniert am besten, wenn der Sensor regelmäßig Frischluft (ca. 400 ppm) „sieht“ (z. B. tägliches Lüften).
• Für batteriebetriebene Anwendungen: K30 Stromaufnahme ~30 mA (Spitzen bis 200 mA bei Messung) – nicht ultra-low-power.