Sensor de qualidade do ar com ESP32 e Home Assistant

Você sente sono no fim da tarde no escritório fechado. O quarto amanhece abafado. A sala com muita gente parece pesada.

Na maior parte das vezes, isso tem um número — e ele é o CO2. Só que “parece abafado” não é dado, e sem dado você não automatiza nada.

Este tutorial monta um sensor de qualidade do ar com ESP32 e ESPHome, integrado ao Home Assistant, com código completo e testado.

Primeiro: o que esses sensores medem (e o que não medem)

Vale começar por aqui, porque a categoria é cheia de nome parecido com significado diferente.

CO2 real (NDIR). O sensor mede dióxido de carbono diretamente, pela absorção de luz infravermelha. É o número confiável para decidir quando ventilar. É o caso do SCD30.

eCO2 (estimado). O sensor mede compostos orgânicos voláteis e calcula um “equivalente de CO2” a partir disso. Acompanha a tendência em ambiente ocupado, mas se descola bastante quando há álcool, produto de limpeza ou tinta no ar. É o caso do SGP30 e do ENS160.

Resistência de gás. O BME680 entrega uma resistência em ohms que varia com a composição do ar. Indica mudança, não valor absoluto.

⚠️ Nenhum deles mede poeira. Material particulado — PM2.5 e PM10 — é medido por sensor óptico a laser, que conta partículas em suspensão. É outro módulo, com outro princípio. Se o seu objetivo é acompanhar poeira de obra ou fumaça, é esse que você precisa, e ele não está nesta lista.

Materiais

ESP32 DevKit 30 pinos

Nota 4,8. O formato de 30 pinos já soldado é o mais documentado, e a pinagem bate com a maioria dos tutoriais — o que economiza tempo quando algo não funciona.

⚠️ O defeito típico de placa genérica é regulador de tensão fraco: o ESP32 reinicia quando o sensor puxa corrente na leitura. Se isso acontecer, o culpado costuma ser a fonte ou o cabo, não o código.

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SCD30 — o sensor que eu recomendo

É o único da lista que mede CO2 de verdade, por NDIR. E CO2 é justamente a métrica que responde à pergunta prática — preciso abrir a janela? — porque ele sobe com a respiração das pessoas no ambiente.

Traz temperatura e umidade no mesmo módulo, cobrindo o essencial com um sensor só.

É o mais caro da lista, e precisa de alguns minutos ligado até a leitura estabilizar depois de energizar. Se o orçamento permitir apenas um sensor, que seja este.

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BME680 — o mais versátil

Sensor Bosch com nota 4,7 — a melhor da lista entre os sensores. Entrega temperatura, umidade, pressão barométrica e resistência de gás num módulo só.

A pressão é o extra que ninguém espera usar e acaba usando: serve como dado meteorológico local e como gatilho de automação de ventilação.

A saída de gás é uma resistência em ohms, não CO2. Ela indica que algo mudou na composição do ar — útil para detectar produto de limpeza ou cozimento, inútil para saber se o cômodo está abafado de gente.

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SGP30 e ENS160 — as alternativas em voláteis

O SGP30 é Sensirion, com suporte maduro no ESPHome e boa resposta a compostos voláteis de produto de limpeza e tinta. Mais barato que o SCD30, é uma entrada acessível para acompanhar tendência.

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O ENS160 + AHT21 junta voláteis com temperatura e umidade na mesma placa, e tem suporte nativo no ESPHome com compensação por temperatura e umidade — o que melhora a leitura.

Nota 3,4 é a mais baixa da lista, e vale ler as avaliações antes. Em módulo de sensor genérico, a variação entre unidades é real.

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Passo 1 — Ligação I2C

Todos esses sensores falam I2C, o que significa a mesma ligação de 4 fios para qualquer um deles — e permite ligar vários no mesmo barramento, desde que os endereços não colidam.

Sensor	ESP32
VIN / VCC	3V3
GND	GND
SDA	GPIO21
SCL	GPIO22

⚠️ Confira a tensão do seu módulo. Alguns aceitam 5V, outros só 3,3V. Ligar 5V num módulo de 3,3V queima o sensor. Na dúvida, use 3V3 — todos os listados funcionam nela.

Passo 2 — Configuração base do ESPHome

Crie um novo dispositivo no ESPHome e use esta base:

esphome:
  name: sensor-ar-sala
  friendly_name: Sensor de Ar da Sala

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

logger:

api:
  encryption:
    key: !secret api_encryption_key

ota:
  - platform: esphome
    password: !secret ota_password

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  ap:
    ssid: "Sensor-Ar Fallback"
    password: !secret fallback_password

captive_portal:

# Barramento I2C compartilhado por todos os sensores
i2c:
  sda: GPIO21
  scl: GPIO22
  scan: true
  id: bus_a

O scan: true é importante no começo: ao ligar, o log mostra os endereços encontrados no barramento. Se o seu sensor não aparecer ali, o problema é ligação, não código — e você economiza horas depurando a coisa errada.

Passo 3 — O sensor

Escolha o bloco do seu sensor e cole abaixo da configuração base.

SCD30 (CO2 real — recomendado)

sensor:
  - platform: scd30
    address: 0x61
    update_interval: 60s
    co2:
      name: "CO2 Sala"
      id: co2_sala
      accuracy_decimals: 0
      filters:
        - median:
            window_size: 5
            send_every: 5
    temperature:
      name: "Temperatura Sala"
      accuracy_decimals: 1
    humidity:
      name: "Umidade Sala"
      accuracy_decimals: 0
    automatic_self_calibration: true

O filtro de mediana suaviza picos espúrios: uma leitura estranha isolada não dispara automação à toa.

Sobre o automatic_self_calibration: ele assume que, em algum momento, o ambiente atinge a concentração do ar externo. Deixe ligado se o cômodo é ventilado com frequência. Se ele fica fechado por dias, desligue e calibre manualmente conforme a documentação do componente — senão o sensor passa a tratar um valor alto como referência de ar limpo.

BME680

sensor:
  - platform: bme680
    address: 0x77
    update_interval: 60s
    temperature:
      name: "Temperatura Sala"
      accuracy_decimals: 1
    pressure:
      name: "Pressão Sala"
    humidity:
      name: "Umidade Sala"
      accuracy_decimals: 0
    gas_resistance:
      name: "Resistência de Gás Sala"
      id: gas_sala

Alguns módulos usam o endereço 0x76 em vez de 0x77. O scan: true diz qual é o seu.

SGP30

sensor:
  - platform: sgp30
    address: 0x58
    update_interval: 60s
    eco2:
      name: "eCO2 Sala"
      accuracy_decimals: 0
    tvoc:
      name: "TVOC Sala"
      accuracy_decimals: 0

ENS160 + AHT21

sensor:
  - platform: aht10
    variant: AHT20
    address: 0x38
    update_interval: 60s
    temperature:
      name: "Temperatura Sala"
      id: temp_sala
    humidity:
      name: "Umidade Sala"
      id: umid_sala

  - platform: ens160
    address: 0x53
    update_interval: 60s
    eco2:
      name: "eCO2 Sala"
    tvoc:
      name: "TVOC Sala"
    aqi:
      name: "Índice de Qualidade do Ar"
    compensation:
      temperature: temp_sala
      humidity: umid_sala

O bloco compensation é o que faz o ENS160 usar a temperatura e a umidade do AHT21 para corrigir a própria leitura. Sem ele, a medição fica bem menos confiável.

Passo 4 — Grave e adicione ao Home Assistant

Grave via USB na primeira vez; depois disso, as atualizações vão pelo ar (OTA).

O Home Assistant descobre o dispositivo automaticamente em Configurações → Dispositivos e Serviços. Se não aparecer, adicione manualmente pela integração ESPHome usando o IP do módulo.

Passo 5 — Automação: avisar quando o ar ficar ruim

Aqui o sensor deixa de ser um número na tela e passa a servir para alguma coisa.

automation:
  - alias: "Ar — avisar quando o CO2 subir"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.co2_sala
        above: 1200
        for:
          minutes: 10
    condition:
      - condition: time
        after: "07:00:00"
        before: "23:00:00"
    action:
      - service: notify.mobile_app_meu_celular
        data:
          title: "Abra a janela"
          message: >-
            CO2 da sala em {{ states('sensor.co2_sala') }} ppm.
            Ventilação recomendada.

  - alias: "Ar — luz de aviso na estante"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.co2_sala
        above: 1500
    action:
      - service: light.turn_on
        target:
          entity_id: light.fita_estante
        data:
          rgb_color: [255, 60, 0]
          brightness_pct: 40

  - alias: "Ar — voltou ao normal"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.co2_sala
        below: 900
    action:
      - service: light.turn_off
        target:
          entity_id: light.fita_estante

O for: minutes: 10 no primeiro gatilho evita notificação por pico momentâneo — alguém passar perto do sensor respirando já mexe na leitura.

Ajuste os entity_id para os nomes que aparecem no seu Home Assistant.

O que os números significam

CO2 (ppm)	O que indica
400 – 450	Ar externo, referência
até 800	Ambiente interno bem ventilado
800 – 1000	Aceitável, começando a acumular
1000 – 1500	Acima do recomendado por normas de ar interno
acima de 1500	Muita gente relata sonolência e queda de concentração

O valor absoluto importa menos que a curva. O que torna o sensor útil é ver o número subir durante uma reunião de duas horas com a porta fechada — e cair em minutos quando você abre a janela. Isso muda comportamento de um jeito que nenhum conselho genérico consegue.

Problemas comuns

O sensor não aparece no log. Problema de ligação. Confira SDA/SCL (podem estar invertidos), a tensão de alimentação e se o scan: true está ativo.

O ESP32 reinicia sozinho em intervalos regulares. Alimentação. Cabo USB longo e fino ou fonte fraca causam queda de tensão quando o sensor puxa corrente. Troque o cabo por um curto e de melhor bitola antes de suspeitar do código.

Leitura de CO2 muito alta e que nunca desce. Autocalibração num cômodo que fica fechado. Ventile bem por algumas horas ou desligue a autocalibração e calibre manualmente.

Temperatura lida acima da real. O ESP32 esquenta e aquece o sensor por proximidade. Afaste o módulo da placa com fios mais longos, ou use filters: - offset: -1.5 para compensar depois de comparar com um termômetro confiável.

eCO2 disparando sem gente no cômodo. Comportamento esperado em sensor de voláteis: álcool, produto de limpeza e tinta disparam a leitura. É por isso que o NDIR é outra história.

🌬️ Um uso além do conforto: corte de porcelanato, lixamento e pintura mudam a composição do ar de um jeito que os sensores de voláteis registram bem. Vale lembrar, porém, que o risco maior nesses serviços é o material particulado — a poeira de sílica —, e ele exige um sensor óptico de PM2.5, que é outro módulo. A gente tratou dos cuidados com essa poeira no comparativo de serra mármore e esmerilhadeira no Reforma Caseira.

Como escolher o sensor

1. Quer saber quando ventilar? SCD30. CO2 real é a única leitura que responde isso.
2. Quer o máximo de dados por módulo? BME680 — e a melhor nota da lista.
3. Orçamento apertado, quer acompanhar tendência? SGP30.
4. Quer voláteis com temperatura e umidade juntos? ENS160 + AHT21, ciente da nota 3,4.
5. Quer medir poeira de obra? Nenhum destes. Procure sensor de particulado a laser.

Perguntas frequentes

CO2 real ou eCO2 estimado? NDIR mede de verdade; eCO2 é inferido de voláteis e se descola com álcool, limpeza e tinta no ar.

Medem poeira? Não. Particulado exige sensor óptico a laser, que é outro módulo com outro princípio.

Qual valor de CO2 é alto? Externo fica em 400–450 ppm; acima de 1000 passa do recomendado; acima de 1500 dá sonolência.

Preciso calibrar? Autocalibração funciona bem em cômodo ventilado. Em ambiente fechado por dias, desligue e calibre manual.

Dá para alimentar tudo por USB? Dá. Se reiniciar sozinho, o problema é cabo fino ou fonte fraca, não capacidade.

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