¿Qué es el Sensor CO2 STCC4 I2C 3 en 1?
El Gravity STCC4 es un módulo de monitoreo ambiental multifunción que integra en un solo dispositivo la medición de dióxido de carbono (CO2), temperatura y humedad relativa. A diferencia de los sensores VOC que estiman el CO2 de manera indirecta, este módulo incorpora el chip Sensirion STCC4, que aplica el principio de Conductividad Térmica (TC) para medir directamente las propiedades físicas del aire y calcular la concentración absoluta de CO2 en un rango de 400 a 5000 ppm. La medición real de CO2 lo hace apropiado para control de ventilación HVAC, automatización de hogares inteligentes, redes IoT de múltiples nodos y proyectos educativos STEM donde el presupuesto y la facilidad de integración son prioridad.
La arquitectura del módulo combina el chip STCC4 con un sensor SHT40 integrado en placa, encargado de capturar temperatura y humedad con alta precisión. Estos datos no solo se entregan como salidas independientes, sino que también se usan internamente para compensar automáticamente las lecturas de CO2, corrigiendo las variaciones debidas a cambios de clima en interiores. El conjunto opera con una interfaz I2C estándar Gravity y acepta alimentación de 3,3V a 5V, eliminando la necesidad de conversores de nivel, soldadura o protoboard para conectarlo a cualquier microcontrolador popular.
Características Técnicas
El principio de Conductividad Térmica (TC) mide las diferencias en la conductividad térmica del gas circundante en comparación con un gas de referencia sellado al interior del chip STCC4. Dado que el CO2 tiene una conductividad térmica distinta al nitrógeno y al oxígeno, el sensor detecta con precisión variaciones de concentración en el rango de 400 ppm hasta 5000 ppm con una exactitud de ±(100 ppm + 10% de la lectura). Además, el algoritmo de Calibración Automática (ASC) integrado corrige la deriva a largo plazo sin necesidad de calibración manual periódica. El perfil de consumo es notable: en modo de medición continua el módulo consume solo 950 µA y en modo de sueño profundo desciende a 1 µA, lo que lo hace viable para nodos alimentados por batería en redes distribuidas de monitoreo ambiental.
Especificaciones Eléctricas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de operación | 3,3V a 5V DC |
| Interfaz de comunicación | I2C (Gravity) |
| Corriente en medición continua | 950 µA |
| Corriente en modo sueño profundo | 1 µA |
| Principio de medición CO2 | Conductividad Térmica (TC) |
| Chip CO2 | Sensirion STCC4 |
| Chip temperatura y humedad | Sensirion SHT40 |
Especificaciones de Medición
| Variable | Rango | Exactitud |
|---|---|---|
| CO2 | 400 a 5000 ppm | ±(100 ppm + 10% de la lectura) |
| Temperatura | Según SHT40 | Alta precisión (SHT40) |
| Humedad relativa | Según SHT40 | Alta precisión (SHT40) |
Comunicación y Pinout
| Pin | Función | Descripción |
|---|---|---|
| VCC | Alimentación | 3,3V a 5V DC |
| GND | Tierra | Referencia de masa |
| SDA | Datos I2C | Línea de datos serial |
| SCL | Reloj I2C | Línea de reloj serial |
Aplicaciones
- Redes de monitoreo de calidad de aire en interiores con múltiples nodos IoT
- Sistemas de automatización HVAC para control de ventilación basado en CO2
- Nodos de hogar inteligente que requieren medición simultánea de CO2, temperatura y humedad
- Estaciones de monitoreo ambiental de bajo consumo alimentadas por batería
- Proyectos educativos STEM con Arduino, ESP32 o Raspberry Pi
- Sistemas de alerta de calidad de aire en oficinas, aulas y espacios cerrados
- Proyectos de investigación académica que requieren despliegue masivo de sensores
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre el principio TC del STCC4 y un sensor NDIR tradicional?
Los sensores NDIR (infrarrojo no dispersivo) emiten luz infrarroja y miden cuánto absorbe el CO2, lo que requiere una cámara óptica de mayor costo y tamaño. El STCC4 usa Conductividad Térmica (TC): mide la diferencia en la propiedad térmica del gas frente a un gas de referencia sellado internamente. Esto reduce drásticamente el costo de fabricación y permite desplegar muchos nodos en paralelo, aunque la exactitud es algo menor que en los mejores sensores NDIR industriales (±(100 ppm + 10%) vs ±(40 ppm + 5%) en el SCD41 fotoacústico, por ejemplo).
¿El sensor requiere calibración manual periódica?
No. El módulo incorpora un algoritmo de Calibración Automática (ASC) en el chip STCC4 que corrige la deriva de la señal a largo plazo de forma continua. La calibración ASC funciona correctamente cuando el sensor se expone periódicamente a aire fresco exterior (con concentración cercana a 400 ppm). Si el sensor opera en un ambiente permanentemente cerrado sin acceso a aire exterior, se recomienda hacer una calibración manual forzada en algún momento inicial.
¿Es compatible con ESP32, Arduino y Raspberry Pi sin circuitos adicionales?
Sí. La interfaz Gravity I2C usa un conector de 4 pines estandarizado (VCC, GND, SDA, SCL) y el módulo acepta tanto 3,3V como 5V en la línea de alimentación, por lo que no se necesita un conversor de nivel lógico. Basta conectar el cable Gravity al puerto I2C del microcontrolador. DFRobot provee bibliotecas Arduino y MicroPython para leer CO2, temperatura y humedad con pocas líneas de código.
¿Qué diferencia al STCC4 de un sensor MOS tipo CCS811 o ENS160 que también entrega eCO2?
Los sensores de óxido metálico (MOS) como el CCS811 o ENS160 miden compuestos orgánicos volátiles (COV) y calculan un CO2 equivalente (eCO2) de forma indirecta mediante correlación estadística; no miden CO2 real. El STCC4 aplica Conductividad Térmica para medir directamente la concentración absoluta de CO2 en el aire, lo que entrega una lectura factual y no una estimación basada en COV. Esto es fundamental en aplicaciones de control de ventilación o cumplimiento de normas de calidad de aire interior donde se exige CO2 real, no eCO2.





