如何利用ESP8266实现便携式空气质量监测站的设计

这次要介绍的是基于ESP8266的便携式空气质量监测站-AiryFi。

背景

空气是我们吸入的物质。它大约有78%的氮气、21%的氧气和1%的氩气，以及各种“其他”零碎的东西，其中许多已经被人及其相关呼吸器官过滤。尽管二氧化碳是一种明显会导致气候变化的污染物，但对于人类健康，还有其他因素需要考虑，例如颗粒物。这只是非常微小的颗粒，例如烟尘和烟雾。它们根据颗粒大小分为两类：直径小于2.5微米的（PM2.5）和宽度在10到2.5微米之间的（PM10）。呼吸系统疾病、心脏病和肺癌都与这种污染有关。

显然，这是至关重要的信息，虽然大多数大城市都有官方传感器，但影响可能非常局限在繁忙的路线附近，并且局限在山谷中。

AiryFi是一款基于ESP8266的空气质量监测站，内置PMSA003激光灰尘传感器和BME280湿度传感器。AiryFi是一个开源便携式空气质量监测站，可测量空气中每单位体积的悬浮颗粒物（PM1.0、PM2.5和PM10）的数量和质量。

AiryFi允许您收集有关空气中悬浮颗粒质量和数量的详细信息，以及测量相对湿度、气压和环境温度的湿度传感器。您还可以使用板载ESP8266将数据共享到云端，它预编程了AT命令集固件，允许您使用C++将其连接到您的Arduino设备，您可以在板载1.14“TFT显示屏上看到输出。

AiryFi板还有一个电池连接器，用于直接连接充当UPS的电池，以及可选的调试引脚和一些用于电源开/关、闪光和重置的板载开关，以及使AiryFi成为一款出色产品的其他功能。

构建

PMSA003-数字激光粉尘传感器：简要概述

PMSA003（PlantowerPMSA003PM2.5激光粉尘传感器）是一款数字通用粒子浓度传感器，可用于计算每单位体积空气中悬浮粒子的质量和数量，并以数字格式输出。为了提供快速准确的浓度数据，传感器可以放置在一系列与环境相关的浓度范围内的悬浮颗粒物空气中。

PlantowerPMSA003PM2.5激光粉尘传感器的功能是什么？

PMSA003传感器中使用了激光散射概念。具体而言，激光照射在空气悬浮颗粒中的散射，同时以一定角度收集散射光，以产生散射强度随时间变化的曲线。不同粒径颗粒的颗粒当量粒径和单位体积由微处理器利用该方法的MIE理论计算。

PMSA003技术细节

BME280简要概述

相对湿度、气压和环境温度均由BME280湿度传感器测量

BME280是一款湿度传感器，专为以小尺寸和低电池消耗为重要设计标准的移动和可穿戴应用而设计。该器件结合了出色的线性度和高精度传感器，非常适合低电流消耗、长期稳定性和EMC弹性。湿度传感器的反应时间非常快，因此它可以满足新应用的性能标准，包括环境感知和在宽温度范围内的出色精度。

BME280技术数据

ESP8266WiFi模块

来自Espressif的低功耗、高度集成的Wi-Fi解决方案。ESP8266WiFi模块是一个独立的SOC，具有内置的TCP/IP协议栈，可以为任何微控制器提供对WiFi网络的访问。ESP8266可以运行应用程序或将所有Wi-Fi网络活动卸载到另一个CPU。每个ESP8266模块都预编程了AT命令集固件。