基于监测CO2和TVOC的传感器制作

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

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。

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

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。

演示视频：

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。
责任编辑:pj