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采用AM2302温湿度传感器的二氧化碳监测器设计方案

电子设计 来源:与非网 作者:与非网 2021-02-01 14:53 次阅读

硬件部件:

  • ESP32 3.2× 1个
  • SGP30× 1个
  • AM2302× 1个
  • 微型USB电缆× 1个
  • 跳线× 1个
  • 面包板× 1个

软件应用程序和在线服务:

Arduino IDE

由于疫情影响,我不得不在家工作。在冬天,我必须关闭门窗。我待的时间越长,二氧化碳的含量越高,这让我有点头晕目眩和懒惰。尽管CO2是一种无害气体,但长时间处于高浓度CO2中的人会危害健康:在室内常见水平1000 ppm左右,您会开始感到疲劳和困倦;达到2000 ppm时,您将入睡并感到非常疲倦,无法进行任何工作。长时间接触并集中注意力会导致头痛和身体不适。

监测室内的二氧化碳水平实际上可能比我们的常识更重要,因此我制作了一个二氧化碳监测器,显示室内的二氧化碳水平提醒我及时打开门窗以改善室内空气。

监测CO2和TVOC的传感器

在室温下,二氧化碳(CO2)是一种无色,无味,不可燃的气体,必须有一个专门的传感器来监测。SGP30是用于室内空气质量监测的气体传感器。SGP30可以检测范围很广的H2,并将基于H2浓度计算出的等效二氧化碳读数通过I2C返回给微控制器。SGP30能够设置湿度补偿以获得更好的精度,因此需要外部湿度传感器才能使用。此外,SGP30传感器可检测多种挥发性有机化合物(VOC),并返回总挥发性有机化合物(TVOC)读数。

我将AM2302与SGP30配合使用。AM2302是一种数字温度和湿度传感器,非常常见且易于使用。

显示器示意图

pIYBAGAXo1yAVfz7AADOFv73f5s795.png

如图所示,我需要微控制器在SGP30和AM2302旁边接收数据和LCD模块显示。

pIYBAGAXo26ALAA1AAFkope54c4472.png

ESP32 3.2英寸LCD是一个很好的选择,因为它包含LCD显示模块。ESP32 3.2英寸LCD是为Arduino和ESP32开发的开发板,集成了LCD。LCD是320x240 TFT,驱动器是ILI9341,它使用SPI与ESP32进行通信。ESP32 3.2英寸LCD已集成SD模块,可通过SPI将数据保存到SD卡。ESP32 3.2英寸LCD提供了许多扩展端口,允许许多传感器连接到该端口。另外,该板具有触摸能力,并且TFT可以用作输入设备。

连接

o4YBAGAXo4CAeU1yAAMMwOjm1Os791.png

固件

1.可从以下位置获取固件:https : //github.com/Makerfabs/Project_Touch-Camera-ILI9341/tree/master/example/CO2_Monitor

2.在Arduino IDE上安装Adafruit的DHT传感器库。

3.安装Adafruit SGP30传感器库。

4.安装TFT_eSPI库。

5.用代码“ Project_Touch-Camera-ILI9341 / example / CO2_Monitor / CO2_Monitor.ino”初始化AM2302和SGP30。

dht.begin();

if (! sgp.begin()){

Serial.println(“Sensor not found :(”);

while (1);

}《br》

6.从AM2302获取温度和湿度数据。

float h = dht.readHumidity();

float t = dht.readTemperature();《br》

7.设置用于补偿的绝对湿度值,以提高TVOC和eCO2的精度。

sgp.setHumidity(getAbsoluteHumidity(t, h));《br》

8.命令传感器返回单个eCO2 / VOC测量值。

if (! sgp.IAQmeasure()) {

Serial.println(“Measurement failed”);

return;

}

Serial.print(“TVOC ”);

Serial.print(sgp.TVOC);

Serial.print(“ ppb ”);

Serial.print(“eCO2 ”);

Serial.print(sgp.eCO2);

Serial.println(“ ppm”);《br》

9.在液晶显示屏上显示数值。

char buf[8];

dtostrf(t, 4, 0, buf);

tft.drawRightString(buf, 0 * 90 + 60 - 5, 167 - 27 + 155 - 18, 2);

dtostrf(h, 4, 0, buf);

tft.drawRightString(buf, 1 * 90 + 60 - 5, 167 - 27 + 155 - 18, 2);

dtostrf(TVOC, 4, 0, buf);

tft.drawRightString(buf, 2 * 90 + 60 - 5, 167 - 27 + 155 - 18, 2);《br》

10.将固件上传到ESP32 3.2‘’LCD。

测试

通常,室外空气中的CO2含量为400 ppm。在不超过1000ppm的二氧化碳中,人们对健康的影响有限或没有。一旦二氧化碳含量超过1000ppm,人们就会感到疲劳,注意力不集中和注意力不集中。

接通板上电源,SGP30需要一段时间进行准备。屏幕正常显示二氧化碳水平后,我尝试对SGP30稍作喘息,该值将增加,然后回到约400PPM。将董事会放在会议室中,两小时的会议结束后,CO2含量将增加到840PPM。

将酒精或洗发水放在木板旁边,随着蒸发,TVOC含量会迅速增加。

我使用其他ESP32 + DISPLAY模块来实现相同的监视器。这些监视器可以放在家里,小房间,办公室,温室或汽车中,以提醒我们及时更换新鲜空气,并更加注意空气质量。我可以将监视器与许多挥发性有机化合物一起放在车间中,以测量TVOC含量,提醒同事戴上口罩并改善空气质量,以保持健康。
编辑:hfy

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