基于Arduino的CCS811空气质量传感器来检测TVOC和CO2

“可悲的是，以进步的名义，我们污染了空气、水、土壤和我们吃的食物”。因此，由于污染，现在监测空气质量非常重要。为了设计空气质量监测系统，我们需要耐用可靠的空气质量传感器。虽然空气质量参数很多，但最重要的是二氧化碳和TVOC。因此，为了检测二氧化碳和TVOC，我们使用CCS811空气质量传感器。

在本教程中，我们将向您展示如何使用带有Arduino的CCS811空气质量传感器来检测TVOC和CO2。此外，您还将学习将CSS811与Arduino连接。

所需材料

Arduino UNO

CCS811 空气质量传感器

电位器 （10k）

液晶屏 16*2

面包板

连接线

电路图

CCS811 空气质量传感器

CCS811空气质量传感器是一款超低功耗数字气体传感器，它集成了MOX（金属氧化物）气体传感器，可通过集成MCU（微控制器单元）检测各种VOC（挥发性有机化合物），以进行室内空气质量监测。MCU由ADC（模数转换器）和I2C接口组成。它基于艾迈斯半导体独特的微加热板技术，可为气体传感器提供高度可靠的低功耗解决方案。

在我们的电路中，我们使用这种传感器来检测环境中可用的TVOC和CO2，并在16 * 2 LCD上显示数据。

引脚配置

 

引脚编号	引脚名称	描述
1	文	输入电源（3.3V至5V）
2	3V3	3.3V输出引脚供外部使用
3	格德	地
4	自主权评估	这是 I2C 时钟引脚
5	标准及校正实验所	I2C 数据引脚
6	唤醒	传感器的唤醒引脚，应接地以便与传感器通信
7	RST	复位引脚：接地时，传感器自行复位
8	国际	这是中断输出引脚，用于检测新读数何时准备就绪或读数何时过高或过低

 

应用

智能手机

可穿戴设备

家庭和楼宇自动化

辅料

#include
#include "Adafruit_CCS811.h"
下面我们定义了用于将16 * 2 LCD与Arduino连接的引脚。

LiquidCrystal lcd(12, 13, 8, 9, 10, 11); /// REGISTER SELECT PIN,ENABLE PIN,D4 PIN,D5 PIN, D6 PIN, D7 PIN
Adafruit_CCS811 ccs;
下面我们设置了LCD和CCS811空气质量传感器，并将其校准为显示正确的温度，如下面的代码所示，

void setup() {
lcd.begin(16, 2); 
ccs.begin();
//calibrate temperature sensor
while(!ccs.available());
float temp = ccs.calculateTemperature();
ccs.setTempOffset(temp - 25.0);
}
在下面的代码中，我们使用函数“ccs.available（）”（函数已经在库中定义）来检查是否有一些数据。当我们获得数据时，我们能够计算温度并将其显示在 16*2 LCD 上。

此外，如果 CCS 可用并且 ccs.readData（） 返回 false，那么我们使用函数 ccs.geteCO2（） 获得 CO2 值，使用 ccs.getTVOC（） 获取 TVOC 值，如下面的代码所示。 因此，我们收到了使用CCS811空气质量传感器的空气质量参数值。

void loop() {
if(ccs.available()){
float temp = ccs.calculateTemperature();

if(!ccs.readData()){
int co2 = ccs.geteCO2();
int tvoc = ccs.getTVOC();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(String ("CO2:")+ String (co2)+String(" PPM"));
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(String ("TVOC:")+ String (tvoc)+String(" PPB "));
lcd.print(String("T:"+String (int(temp)))+String("C"));
delay(3000);
lcd.clear(); 
}

else{
lcd.print("ERROR");
while(1);
}
}
}
完整的Arduino代码如下。代码很简单，所有工作都由其库本身完成，我们使用 CCS 库中定义的函数来获取 CO2 和 TOVC 的值。

#include
#include "Adafruit_CCS811.h"

LiquidCrystal lcd(12, 13, 8, 9, 10, 11); /// REGISTER SELECT PIN,ENABLE PIN,D4 PIN,D5 PIN, D6 PIN, D7 PIN
Adafruit_CCS811 ccs;

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);  
  ccs.begin();
  //calibrate temperature sensor
  while(!ccs.available());
  float temp = ccs.calculateTemperature();
  ccs.setTempOffset(temp - 25.0);
}

void loop() {
  if(ccs.available()){
    float temp = ccs.calculateTemperature();
    if(!ccs.readData()){
      int co2 = ccs.geteCO2();
      int tvoc = ccs.getTVOC();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print(String ("CO2:")+ String (co2)+String(" PPM"));
      
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(String ("TVOC:")+ String (tvoc)+String(" PPB "));
      lcd.print(String("T:"+String (int(temp)))+String("C"));

delay(3000);
      lcd.clear();      
    }
    else{
      lcd.print("ERROR");
      while(1);
    }
  }

}