PureAware Senzor Calitate Aer

Manual de Instalare
Firmware V1.001 Hardware AQS-PureAware-R1.2

1. Prezentare Generală a Produsului

PureAware Senzor Calitate Aer (model PureAQS63C, firmware V1.001) este un dispozitiv profesional de monitorizare a mediului bazat pe ESP32, proiectat pentru automatizarea clădirilor, HVAC și managementul calității aerului interior.

Integrează senzorul multi-parametric Sensirion SEN63C și senzorul de presiune barometrică MS5637, oferind măsurarea continuă a 8 parametri de mediu:

ParametruIntervalUnitate
CO20–40.000ppm
PM1.00–1.000µg/m³
PM2.50–1.000µg/m³
PM4.00–1.000µg/m³
PM100–1.000µg/m³
Temperatură−40 până la +125°C
Umiditate0–100%RH
Presiune Barometrică300–1.200hPa

Producător: MICRO-ELEMENTS S.R.L.

Format Număr de Serie: AQS2608-[MAC_ADDRESS]

2. Conținutul Pachetului

3. Siguranță și Precauții

AVERTISMENT: Nu expuneți dispozitivul la apă, praf excesiv sau gaze corozive. Senzorul SEN63C conține componente optice și electrochimice sensibile.

4. Specificații Tehnice

ParametruValoare
ModelPureAQS63C
Revizie HardwareAQS-PureAware-R1.2
MicrocontrolerESP32 (Dual-core Xtensa, 240 MHz)
Senzor PrincipalSensirion SEN63C (CO2, PM, T, RH)
Senzor de PresiuneTE Connectivity MS5637 (I2C @ 0x76)
ConectivitateWiFi 802.11 b/g/n (2,4 GHz)
ProtocoaleBACnet/IP, Modbus TCP, MQTT, Zabbix, HTTP/REST
Port BACnet47808 (UDP)
Port Modbus502 (TCP, async, până la 3 clienți)
Porturi Web80, 8080, 8081, 8082
Alimentare5V DC, ~300 mA tipic
Sistem de FișiereLittleFS (OTA + jurnale + configurare)
Înregistrare DateBuffer RAM de 288 intrări + rotație CSV de 7 zile
Timer Watchdog50 secunde
DescoperiremDNS + SSDP
LimbiEN, RO, HU, NO, JA
AutentificareHTTP Basic Auth (admin/pureaware)

5. Instalare Hardware

5.1 Locația de Montare

Montați dispozitivul la o înălțime de 1,2–1,8 metri (zona de respirație) pe perete, departe de:

5.2 Conexiuni Senzori

Toți senzorii sunt pre-cablați pe PCB. Dacă efectuați cablare personalizată:

5.3 Conexiune RS-485 (Opțional)

Pentru comunicație RS-485:

5.4 Afișaj Nextion (Opțional)

Conectați la Serial2: RX = GPIO 14, TX = GPIO 27 la 115200 baud.

6. Referință Pinout GPIO

GPIOFuncțieDirecțieNote
13NeoPixel LEDIeșireWS2812B, 1 pixel, 800 kHz
22Buton ConfigIntrarePull-up intern (activ LOW)
23Buton RunIntrarePull-up intern (activ LOW)
12LED de StareIeșireIndicator de uz general
2Control RS-485IeșireHIGH = activare transmisie
16Serial1 RXIntrareRecepție RS-485 (19200 baud)
17Serial1 TXIeșireTransmisie RS-485
14Serial2 RXIntrareAfișaj Nextion (115200 baud)
27Serial2 TXIeșireAfișaj Nextion
26I2C Bus 1 SDABidirecționalSenzor SEN63C (100 kHz)
25I2C Bus 1 SCLIeșireSenzor SEN63C (100 kHz)
33I2C Bus 2 SDABidirecționalMS5637 @ 0x76 (100 kHz)
32I2C Bus 2 SCLIeșireMS5637 @ 0x76 (100 kHz)

7. Alimentarea Dispozitivului

Conectați o sursă de alimentare de 5V DC prin portul USB-C. Consumul tipic este de ~300 mA.

Important: Așteptați 30–60 de secunde după pornire pentru stabilizarea senzorului. Precizia CO2 se îmbunătățește semnificativ după 3 minute de funcționare continuă.

8. Prima Pornire și Modul AP

La prima pornire (sau după apăsarea butonului CONFIG de pe spatele dispozitivului), dispozitivul pornește în modul Access Point (AP):

  1. Dispozitivul creează o rețea WiFi numită "PureAware_XXXXXX" (unde XXXXXX este un sufix unic derivat din adresa MAC)
  2. Conectați-vă folosind parola: 123456789
  3. Un portal captiv ar trebui să se deschidă automat. Dacă nu, navigați la http://192.168.1.25:8080
  4. Configurați credențialele WiFi, numele gazdei și setările de protocol dorite
  5. Apăsați butonul RUN de pe spatele dispozitivului — dispozitivul salvează setările, repornește și se conectează la rețeaua WiFi în modul STA
Notă: În modul AP, IP-ul dispozitivului este întotdeauna 192.168.1.25. Un portal captiv DNS redirecționează toate cererile browser-ului către pagina de configurare.
Hostname: Dispozitivul se anunță prin mDNS ca <hostname>-<sufix_mac>.local (de ex., pureaware-8a0de8.local). Folosiți acest lucru pentru a accesa dispozitivul fără a cunoaște IP-ul.

9. Configurare WiFi

Trei moduri de operare:

ModDescriereCaz de Utilizare
APCreează rețeaua "PureAware"Configurare, funcționare autonomă
STASe conectează la WiFi existentFuncționare normală
OFFLINERadio WiFi dezactivatIzolat de rețea, economisire energie

Comutarea modului prin comenzi seriale pe Serial2:

Protocoale de descoperire active în modul STA: mDNS, SSDP.

10. Configurare IP Static

Pentru implementări cu IP fix (obișnuit în BMS/HVAC), configurați prin interfața web:

ParametruImplicitDescriere
Activare IP StaticDezactivatComutare IP static
Adresă IPgolIP-ul dispozitivului (de ex., 192.168.1.100)
GatewaygolIP-ul routerului (de ex., 192.168.1.1)
Mască de Rețea255.255.255.0Masca de rețea
Server DNS8.8.8.8Resolver DNS

11. Interfața Web

PortFuncțieAutentificare
80Dashboard de Stare (citiri în timp real și grafice)Niciuna (public)
8080Panou de ConfigurareHTTP Basic Auth
admin / pureaware
8081Încărcare Firmware OTANiciuna
8082Încărcare Afișaj NextionNiciuna

Dashboard-ul de stare prezintă un design responsiv cu temă întunecată, citiri ale senzorilor în timp real, grafice istorice pe 24 de ore și suport multilingvistic pentru interfață (5 limbi).

12. Configurare MQTT

V1.001 folosește un client MQTT complet asincron (non-blocant, bazat pe AsyncClient). Dispozitivul publică datele senzorilor ca JSON către un broker MQTT la un interval configurabil.

12.1 Parametri de Configurare

ParametruImplicitDescriere
Activare MQTTDezactivatComutare publicare MQTT
Serverbroker.emqx.ioNumele gazdei sau IP-ul broker-ului
Port1883Portul TCP al broker-ului
UtilizatorgolNume utilizator pentru autentificare (opțional)
ParolăgolParolă pentru autentificare (opțional)
TopichostnameTopic de bază pentru publicare
Nume SenzorgolNume descriptiv inclus în payload-ul JSON
Interval60 secundeInterval de publicare (minim 10 secunde)

12.2 Structura Topic-ului

Dispozitivul publică pe un topic construit din topic-ul de bază configurat, sufixul adresei MAC a dispozitivului și un sufix /data:

{topic}/{mac6}/data

De exemplu, dacă topic-ul de bază este PureAware_Office și sufixul MAC al dispozitivului este 8a0de8:

PureAware_Office/8a0de8/data
Notă: mac6 reprezintă ultimele 6 cifre hexazecimale ale adresei MAC ESP32. Aceasta asigură că fiecare dispozitiv are un topic de publicare unic chiar și atunci când partajează același topic de bază.

12.3 Broker Public (Pornire Rapidă)

Pentru testare rapidă, folosiți broker-ul public gratuit EMQX:

ParametruValoare
Serverbroker.emqx.io
Port1883 (TCP) / 8083 (WebSocket)
URL WebSocketws://broker.emqx.io:8083/mqtt
Utilizatoremqx
Parolăpublic
Important: Broker-urile publice sunt potrivite doar pentru testare. Pentru implementări de producție, folosiți un broker MQTT privat (de ex., Mosquitto, EMQX, HiveMQ) cu criptare TLS și autentificare.

12.4 Monitorizare de la Distanță

PureAware oferă aplicații de monitorizare companion care se conectează la același broker MQTT prin WebSocket și afișează date live de la toate dispozitivele descoperite:

Toate cele trei aplicații descoperă automat dispozitivele abonându-se la {topic}/# și afișează carduri live cu valori ale senzorilor, insigne AQI, praguri colorate și detecție timeout.

În setările aplicației de monitorizare, configurați:

SetareValoare
Brokerws://broker.emqx.io:8083/mqtt (sau URL-ul WebSocket al broker-ului dvs.)
TopicAcelași topic de bază configurat pe dispozitiv
Utilizator / ParolăCredențiale broker (dacă sunt necesare)

13. Integrare Zabbix

Protocol Zabbix Sender asincron cu un timer dedicat.

ParametruImplicit
Server Zabbixmonitor.microelemente.ro
Port Zabbix55051
HostnamePureAware_Default
Interval60 secunde

14. Configurare BACnet/IP

Dispozitivul implementează un server BACnet/IP minimal conform ASHRAE 135-2020, Anexa J, pe portul UDP 47808.

14.1 Activare BACnet

Activați prin pagina web de configurare. ID-ul instanței dispozitivului este derivat implicit din adresa MAC, sau poate fi setat manual (interval: 1–4.194.302).

14.2 Obiecte Expuse

ObiectInstanțăNumeUnitate
Deviceauto (derivat din MAC)hostname
AI 00CO2ppm
AI 11PM1.0µg/m³
AI 22PM2.5µg/m³
AI 33PM4.0µg/m³
AI 44PM10µg/m³
AI 55Temperatură°C
AI 66Umiditate%RH
AI 77PresiunehPa

14.3 Servicii Suportate

Producător: MICRO-ELEMENTS S.R.L.

15. Modbus TCP

Server Modbus TCP asincron pe portul 502, suportând până la 3 clienți simultani cu timeout de inactivitate de 60 de secunde.

15.1 Registre de Intrare (FC 04)

RegistruParametruUnitateNote
0Tip DispozitivFix: 1
1PM1.0µg/m³Întreg
2PM2.5µg/m³Întreg
3PM4.0µg/m³Întreg
4PM10µg/m³Întreg
5Temperatură°C × 10de ex. 235 = 23,5°C
6Umiditate%RH × 10de ex. 654 = 65,4%
7CO2ppmÎntreg
8PresiunehPa × 10de ex. 10132 = 1013,2 hPa

15.2 Coduri de Funcție Suportate

16. Sistem de Alarme și Alerte Email

Dispozitivul suportă 3 alarme independente cu histereză, notificări email și o mașină de stări.

16.1 Configurare Alarme

ParametruDescriere
ActivatActivare/dezactivare alarmă
ParametruValoare monitorizată: co2, pm25, pm1, pm4, pm10, temp, hum, press
Prag de DeclanșareValoarea la care se declanșează alarma
HisterezăBandă moartă pentru rearmare (previne oscilația)
Direcție1 = peste prag, 0 = sub prag

16.2 Mașina de Stări a Alarmei

  OK ──► Armată ──► Declanșată ──► Rearmată ──► OK
         (valoarea intră       (pragul           (valoarea revine
          în bandă moartă)      depășit)          sub histereză)

16.3 Configurare Email (SMTP)

ParametruImplicitDescriere
Activare EmailDezactivatComutare globală email
Server SMTPgolde ex., smtp.gmail.com
Port SMTP587587 (STARTTLS) sau 465 (SSL)
TLSActivatSTARTTLS sau SSL implicit
UtilizatorgolUtilizator autentificare SMTP
ParolăgolParolă autentificare SMTP
De lagolAdresa email expeditor
CătregolAdresa email destinatar
Notă: Email-urile sunt puse în coadă în RAM când WiFi-ul este dezactivat (2 sloturi per alarmă: evenimente de declanșare + rearmare). Sunt trimise automat când WiFi-ul se reconectează (întârziere de 5 secunde pentru stabilizarea DHCP/DNS).

17. Ore de Repaus WiFi

Programați deconectarea automată a WiFi-ului în anumite ore pentru economisirea energiei sau conformarea cu politicile EMF:

ParametruImplicitDescriere
ActivareDezactivatComutare programare repaus
Oră de Început22:00Ora dezactivării WiFi
Oră de Sfârșit06:00Ora activării WiFi
Notă: Suportă intervale care trec peste miezul nopții (de ex., 22:00–06:00). Înregistrarea datelor continuă în timpul repausului WiFi — doar conectivitatea de rețea este dezactivată.

18. Înregistrare Date

Dispozitivul menține două niveluri de înregistrare a datelor:

18.1 Buffer RAM

18.2 Înregistrare pe Fișiere (LittleFS)

18.3 Sincronizare Timp NTP

Dispozitivul sincronizează ora prin NTP când WiFi-ul este disponibil. Trei niveluri de rezervă asigură că marcajele temporale sunt întotdeauna prezente:

  1. NTP — Precizie completă când este sincronizat
  2. Bază salvată — Restaurată din LittleFS după repornire (eroare < 1 oră)
  3. Rezervă — 1 ianuarie 2026 + timp de funcționare (utilizabil chiar și fără rețea)

19. Actualizări Firmware OTA

19.1 Încărcare Manuală

  1. Navigați la http://<ip>:8081
  2. Selectați fișierul firmware .bin
  3. Apăsați Încărcare și așteptați finalizarea
  4. Dispozitivul repornește automat

19.2 OTA Automat (doar modul STA)

La fiecare 24 de ore, dispozitivul verifică https://update.microelemente.ro/firmware.bin pentru firmware nou. Descărcările sunt salvate intermediar în LittleFS înainte de flashuire, protejând împotriva descărcărilor incomplete.

AVERTISMENT: Nu opriți alimentarea dispozitivului în timpul actualizării firmware-ului!

20. Afișaj Nextion

Afișajul opțional Nextion HMI prezintă datele senzorilor în timp real. Conectați prin Serial2 (GPIO 14/27 la 115200 baud).

Încărcați firmware-ul afișajului (pureaware_v3.tft) prin interfața web pe portul 8082.

21. Indicatoare LED de Stare

Culoare/ModelSemnificație
Verde (continuu)Funcționare normală, WiFi conectat
Albastru (continuu)Mod AP activ
Roșu (continuu)Eroare / defecțiune senzor
Galben (intermitent)Conectare WiFi în curs
StinsLED dezactivat sau mod OFFLINE

22. Funcțiile Butoanelor

Dispozitivul are două butoane fizice situate pe spatele (partea de rezervă) modulului:

ButonGPIOFuncțieAcțiune
CONFIG22Intrare în modul de configurareApăsare → salvează modul AP → repornește → pornește ca Access Point (IP: 192.168.1.25)
RUN23Intrare în modul de funcționareApăsare → salvează modul STA → repornește → se conectează la rețeaua WiFi configurată
Flux de lucru: Apăsați CONFIG pentru a intra în modul AP pentru configurare. După configurare, apăsați RUN pentru a comuta la funcționarea normală (modul STA). Ambele acțiuni declanșează o repornire automată.

23. Suport Lingvistic

Interfața web și notificările email suportă 5 limbi:

Setați limba prin pagina web de configurare. Implicit: en.

24. Depanare

SimptomCauză PosibilăSoluție
Rețea WiFi invizibilăNu este în modul APApăsați butonul Config
Nu se poate accesa interfața webPort sau IP greșitFolosiți http://<ip> pe portul 80 sau 8080
Toate valorile senzorilor sunt 0SEN63C neinițializatAșteptați 60s; verificați cablarea I2C Bus 1
Presiunea indică 0MS5637 deconectatVerificați I2C Bus 2 (GPIO 33/32)
BACnet nu răspundeNeactivat sau fără WiFiActivați în configurare; verificați că portul 47808 nu este blocat
Timeout ModbusNumăr maxim de clienți atinsReduceți conexiunile (max 3)
Email-ul nu se trimiteCredențiale SMTP greșiteVerificați serverul, portul, TLS, credențialele
Dispozitivul repornește aleatoriuTimeout watchdog (50s)Verificați sursa de alimentare; verificați că I2C nu este blocat
Fișiere jurnal lipsăLittleFS nemontatRe-flashuiți cu schema corectă de partiții
mDNS nu rezolvăRouterul blochează mDNSFolosiți direct adresa IP sau activați SSDP

25. Resetare la Setări din Fabrică

Pentru a restaura setările implicite din fabrică:

  1. Folosiți opțiunea "Resetare la Valori Implicite" din pagina de configurare
  2. Sau ștergeți NVS prin programatorul serial:
    esptool.py --port COMx erase_region 0x9000 0x5000
  3. Reporniți alimentarea — dispozitivul pornește în modul AP cu setări implicite
Notă: Resetarea la setările din fabrică șterge credențialele WiFi, setările MQTT/Zabbix/BACnet, configurațiile alarmelor și setările email. Fișierele jurnal de pe LittleFS sunt păstrate.