使用Arduino和CCS811空氣質量感測器進行TVOC和CO2測量

「可悲的是，我們以進步的名義，污染了空氣、水、土壤和我們吃的食物」。因此，由於各種污染，現在監測空氣質量至關重要。為設計空氣質量監測系統，我們需要一些耐用可靠的空氣質量感測器。雖然有許多空氣質量的參數，但最重要的參數是二氧化碳和TVOC。因此，為了測量CO2和TVOC，我們使用了CCS811空氣質量感測器。

在本篇文章中，我們將主要介紹如何使用Arduino開發板和CCS811空氣質量感測器進行TVOC和CO2的測量。此外，您將學習如何將CSS811與Arduino進行連接。

所需的材料

● Arduino UNO開發板

● CCS811空氣質量感測器

● 電位器（10k）

● LCD液晶模塊1602

● 麵包板

● 連接導線

電路原理圖

CCS811空氣質量感測器

CCS811空氣質量感測器是一款超低功耗數字氣體感測器，集成了MOX（金屬氧化物）氣體感測器，可通過集成的MCU（微控制器單元）檢測各種VOC（揮發性有機化合物），用於室內空氣質量監測。 MCU由ADC（模數轉換器）和I2C介面組成。它基於ams獨特的微型熱板技術，為低功耗的氣體感測器提供高度可靠的解決方案。

在我們的電路中，我們使用該感測器來感測環境中TVOC和CO2的含量，並在LCD模塊1602上顯示數據。

應用環境

● 智能手機

● 可穿戴式設備

● 家庭和樓宇自動化

● 配飾品

代碼和說明

在本文的末尾處給出了使用Arduino開發板和CCS811空氣質量感測器進行TVOC和CO2測量的完整代碼。

在下面的代碼中，我們定義了用於1602 LCD和CCS811空氣質量感測器的庫。要下載CCS811的「Adafruit_CCS811.h」庫，請點擊此鏈接。

1. #include <LiquidCrystal.h>

2. #include "Adafruit_CCS811.h"

下面的代碼中我們定義了與Arduino連接的LCD模塊1602的引腳。

1. LiquidCrystal lcd(12, 13, 8, 9, 10, 11); /// REGISTER SELECT PIN,ENABLE PIN,D4 PIN,D5 PIN, D6 PIN, D7 PIN

2. Adafruit_CCS811 ccs;

以下的代碼中，我們對LCD和CCS811空氣質量感測器進行了設置，並對其進行校準以顯示正確的溫度，如下所示

1. void setup() {

2. lcd.begin(16, 2);

3. ccs.begin();

4. //calibrate temperature sensor

5. while(!ccs.available());

6. float temp = ccs.calculateTemperature();

7. ccs.setTempOffset(temp - 25.0);

8. }

在下面的代碼中，我們使用函數「ccs.available()」（函數已經在庫中定義）來檢查是否有一些數據傳入。當我們獲得數據時，我們可以計算溫度並在LCD模塊1602上顯示。

此外，如果CCS可用並且ccs.readData()返回false，那麼我們使用ccs.geteCO2()和ccs.getTVOC()的TVOC值獲得CO2值，如下面的代碼所示。因此，我們可以使用CCS811空氣質量感測器獲得了空氣質量參數的值。

1. void loop() {

2. if(ccs.available()){

3. float temp = ccs.calculateTemperature();

5. if(!ccs.readData()){

6. int co2 = ccs.geteCO2();

7. int tvoc = ccs.getTVOC();

8. lcd.setCursor(0, 0);

9. lcd.print(String ("CO2:")+ String (co2)+String(" PPM"));

10. lcd.setCursor(0, 1);

11. lcd.print(String ("TVOC:")+ String (tvoc)+String(" PPB "));

12. lcd.print(String("T:"+String (int(temp)))+String("C"));

13. delay(3000);

14. lcd.clear();

15. }

17. else{

18. lcd.print("ERROR");

19. while(1);

20. }

21. }

22. }

文章末尾給出了完整的Arduino代碼。代碼很簡單，所有的工作都由其庫本身完成，我們使用CCS庫中定義的函數來獲取CO2和TOVC的值。

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