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空气质量监测-SGP30模块VOC CO2

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发表于 2018-8-13 18:53:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
官网可以购买SGP30模块,模块供电电压是1.8V-5.0V,购买地址:http://www.lingzhilab.com/index.php/home/goods/introduction?gid=550

使用SGP30模块对空气中的VOC和CO2进行监测,获取空气质量状况。
1、硬件和软件:
  • 零知开源---零知标准板(注意这里不是arduino,是我们自己国内开源软件和硬件。本网站可以购买标准板19.9元)
  • SGP30多像素气体传感器模块
  • 软件是用零知开源原件,可以到软件下载版块下载。

注:模块接到开发板默认的I2C接口上,即A4,A5引脚,我们官网购买的模块是供电是1.8v-5.0v,淘宝上很多是1.8v电压供电注意供电
2、测试demo:
[C++] 纯文本查看 复制代码
/*
*        空气质量:VOC,CO2测量
*         零知开源-[url=http://www.lingzhilab.com]www.lingzhilab.com[/url]
*/

#include "Adafruit_SGP30.h"

Adafruit_SGP30 sgp;

/* return absolute humidity [mg/m^3] with approximation formula
* @param temperature [°C]
* @param humidity [%RH]
*/
uint32_t getAbsoluteHumidity(float temperature, float humidity) {
    // approximation formula from Sensirion SGP30 Driver Integration chapter 3.15
    const float absoluteHumidity = 216.7f * ((humidity / 100.0f) * 6.112f * exp((17.62f * temperature) / (243.12f + temperature)) / (273.15f + temperature)); // [g/m^3]
    const uint32_t absoluteHumidityScaled = static_cast<uint32_t>(1000.0f * absoluteHumidity); // [mg/m^3]
    return absoluteHumidityScaled;
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("SGP30 test");

  if (! sgp.begin()){
    Serial.println("Sensor not found :(");
    while (1);
  }
  Serial.print("Found SGP30 serial #");
  Serial.print(sgp.serialnumber[0], HEX);
  Serial.print(sgp.serialnumber[1], HEX);
  Serial.println(sgp.serialnumber[2], HEX);

  // If you have a baseline measurement from before you can assign it to start, to 'self-calibrate'
  //sgp.setIAQBaseline(0x8E68, 0x8F41);  // Will vary for each sensor!
}

int counter = 0;
void loop() {
  // If you have a temperature / humidity sensor, you can set the absolute humidity to enable the humditiy compensation for the air quality signals
  //float temperature = 22.1; // [°C]
  //float humidity = 45.2; // [%RH]
  //sgp.setHumidity(getAbsoluteHumidity(temperature, humidity));

  if (! sgp.IAQmeasure()) {
    Serial.println("Measurement failed");
    return;
  }
  Serial.print("TVOC "); Serial.print(sgp.TVOC); Serial.print(" ppb\t");
  Serial.print("eCO2 "); Serial.print(sgp.eCO2); Serial.println(" ppm");
  delay(1000);

  counter++;
  if (counter == 30) {
    counter = 0;

    uint16_t TVOC_base, eCO2_base;
    if (! sgp.getIAQBaseline(&eCO2_base, &TVOC_base)) {
      Serial.println("Failed to get baseline readings");
      return;
    }
    Serial.print("****Baseline values: eCO2: 0x"); Serial.print(eCO2_base, HEX);
    Serial.print(" & TVOC: 0x"); Serial.println(TVOC_base, HEX);
  }
}


3、测试结果:

1558064887442244.jpg

4、完整的源码:
SGP30-测试demo.7z (3.49 KB, 下载次数: 156)
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 楼主| 发表于 2018-9-10 15:13:20 | 显示全部楼层
【续】
为了SGP30模块获取更精准的数据,这里我们加入温湿度传感器进行湿度补偿,然后再进行相关数据的采集。
1、接线
零知标准板与SGP30模块的连接与上面还是一样,然后我们把温湿度传感器模块SHT30-I2C接口与零知标准板的0,1引脚相连接(这里使用软件模拟I2C接口,0作为SCL,1作为SDA)。连接后如下所示:

传感器模块
零知标准板
SGP30-SCL A5引脚
SGP30-SDA A4引脚
SHT3X-SCL 0引脚
SHT3X-SDA 1引脚

实际接线图如下:

121212.jpg

然后我们测试结果如下,经过补偿后的结果将更接近实际环境:
1212.jpg

2、工程源码:
空气质量监测系统2-湿度补偿.7z (4.88 KB, 下载次数: 60)
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 楼主| 发表于 2018-8-13 19:14:49 | 显示全部楼层
官网可以购买SGP30模块,价格很优惠,模块供电电压是1.8V-5.0V,购买地址:http://www.lingzhilab.com/index.php/home/goods/introduction?gid=479
资料:SGP30-抗硅氧烷多像素气体传感器 VOC 盛思锐




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发表于 2018-8-14 16:21:56 | 显示全部楼层
设定基线值是怎么计算的?
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 楼主| 发表于 2018-8-14 16:26:09 | 显示全部楼层
1207781941 发表于 2018-8-14 16:21
设定基线值是怎么计算的?

也是从芯片获取的,细节你需要看datasheet
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发表于 2018-8-15 08:49:45 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-8-14 16:26
也是从芯片获取的,细节你需要看datasheet

现在问题是放室内也是400多PPM 吹气后才上升,在室外也是,室内门窗关闭的CO2应该比较多的啊,这个问题需要放室外标定基线吗?
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 楼主| 发表于 2018-8-15 09:22:47 | 显示全部楼层
1207781941 发表于 2018-8-15 08:49
现在问题是放室内也是400多PPM 吹气后才上升,在室外也是,室内门窗关闭的CO2应该比较多的啊,这个问题需 ...

根据官方文档,这个传感器应用场景一般是室内,校准也是内置的
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发表于 2018-9-9 17:36:15 | 显示全部楼层
编译报错:
Arduino:1.8.6 (Windows 7), 开发板:"Arduino/Genuino Uno"

In file included from C:\Users\2612\Desktop\sgp30test\sgp30test.ino:1:0:

Adafruit_SGP30.h:22:22: error: SoftWire.h: No such file or directory

compilation terminated.

exit status 1
SoftWire.h: No such file or directory

在文件 -> 首选项开启
“编译过程中显示详细输出”选项
这份报告会包含更多信息。
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 楼主| 发表于 2018-9-9 19:13:01 | 显示全部楼层
yichen 发表于 2018-9-9 17:36
编译报错:
Arduino:1.8.6 (Windows 7), 开发板:"Arduino/Genuino Uno"

这个工程是我们零知软件平台下的,和Arduino的有些不同,你可以把SoftWire.h改成Wire.h应该就可以了
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发表于 2018-10-17 19:16:12 | 显示全部楼层
串口显示不出数据 怎么回事呢?
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 楼主| 发表于 2018-10-17 20:38:37 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-17 19:16
串口显示不出数据 怎么回事呢?

1、波特率要和软件中设置一致;
2、输出时候代码中要换行,如加Serial.println();
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发表于 2018-10-17 21:13:02 | 显示全部楼层
我测试发现传感器没有发现显示sensor not found 电压用万用表测试了 是正常的 电压1.9v 应该是正常范围之内 请问是怎么回事 是否是传感器损坏?还是我的代码有问题 我是使用你上面的代码的
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 楼主| 发表于 2018-10-17 21:27:14 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-17 21:13
我测试发现传感器没有发现显示sensor not found 电压用万用表测试了 是正常的 电压1.9v 应该是正常范围之内 ...

i2c接线检查下?
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发表于 2018-10-17 21:35:24 | 显示全部楼层
没错 a4 a5引脚没接反
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发表于 2018-10-17 21:50:56 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-10-17 21:27
i2c接线检查下?

在线等 挺急的
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 楼主| 发表于 2018-10-17 22:31:45 | 显示全部楼层

用逻辑分析仪看下iic通讯是否正常吧?上面程序都是测试通过的,连线正确了应该不会出现什么问题
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发表于 2018-10-17 22:39:43 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-10-17 22:31
用逻辑分析仪看下iic通讯是否正常吧?上面程序都是测试通过的,连线正确了应该不会出现什么问题 ...

我是Leonardo的板子 刚编译的时候显示库文件出错然后就改了wire.h 然后softwire全部替换成twowire 之后才编译成功
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 楼主| 发表于 2018-10-17 23:02:37 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-17 22:39
我是Leonardo的板子 刚编译的时候显示库文件出错然后就改了wire.h 然后softwire全部替换成twowire 之后才 ...

噢,零知板和Arduino有些地方不一样的
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发表于 2018-10-18 08:17:07 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-10-17 23:02
噢,零知板和Arduino有些地方不一样的

可以说明一下 哪些地方需要改动吗 谢谢
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 楼主| 发表于 2018-10-18 09:03:40 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 08:17
可以说明一下 哪些地方需要改动吗 谢谢

嗯,比如EEPROM,SoftWire(默认使用软件I2C接口)。。。
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发表于 2018-10-18 09:06:40 | 显示全部楼层
EEPROM改成什么?
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 楼主| 发表于 2018-10-18 09:21:15 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 09:06
EEPROM改成什么?

请参考例子-BoardEEPROM
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发表于 2018-10-18 09:27:46 | 显示全部楼层
没有找到这个例子   可以给个链接吗
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 楼主| 发表于 2018-10-18 09:28:40 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 09:27
没有找到这个例子   可以给个链接吗

打开零知开发工具就可以看到的,是自带的示例程序
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发表于 2018-10-18 11:18:48 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-10-18 09:28
打开零知开发工具就可以看到的,是自带的示例程序

按照你这个贴子的代码   sgp30是接a4 a5引脚的没错把? 还是接0 1 引脚?
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 楼主| 发表于 2018-10-18 11:22:39 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 11:18
按照你这个贴子的代码   sgp30是接a4 a5引脚的没错把? 还是接0 1 引脚?

是的SGP30接A4,A5,0、1引脚接的是温湿度传感器模块,做湿度补偿用的。
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发表于 2018-10-18 12:04:09 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-10-18 11:22
是的SGP30接A4,A5,0、1引脚接的是温湿度传感器模块,做湿度补偿用的。

还是不行。。。sensor not found
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 楼主| 发表于 2018-10-18 12:36:57 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 12:04
还是不行。。。sensor not found

你上面不是说你可以用了吗?把具体的问题和你的硬件情况详细说下?
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发表于 2018-10-26 13:02:05 | 显示全部楼层
Rush 发表于 2018-10-18 12:04
还是不行。。。sensor not found

是不是电压问题,注意一下sgp30的工作电压是多少,arduino供电电压是多少
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发表于 2018-12-4 20:30:36 | 显示全部楼层
麻烦问下mbed.h主要用来做什么的啊 如何进行使用  还有ware.h或者咱们零知对应的software.h怎么回事 不太了解 刚刚进行学习 准备在jetson TX2上进行SGP30与MLX90640数据的读取
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 楼主| 发表于 2018-12-4 20:47:41 | 显示全部楼层
zhihao19960403 发表于 2018-12-4 20:30
麻烦问下mbed.h主要用来做什么的啊 如何进行使用  还有ware.h或者咱们零知对应的software.h怎么回事 不太了 ...

零知用的是SoftWire库,即软件方式的I2C接口,和Arduino Wire使用方式一样,你提到的这个mbed.h我不清楚你在哪里看到的呢?这个SGP30是从官方给的库移植到我们的平台上的,你可以根据上面说明移植到其他平台的
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发表于 2018-12-4 21:00:11 | 显示全部楼层
roc 发表于 2018-12-4 20:47
零知用的是SoftWire库,即软件方式的I2C接口,和Arduino Wire使用方式一样,你提到的这个mbed.h我不清楚 ...

很多的程序里都有这个mbed.h
#include "mbed.h"
这个 wire 是对应的开发板吗 还是对应某个芯片呢 不太了解这个开发板的具体使用方式
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 楼主| 发表于 2018-12-5 08:59:12 | 显示全部楼层
zhihao19960403 发表于 2018-12-4 21:00
很多的程序里都有这个mbed.h
#include "mbed.h"
这个 wire 是对应的开发板吗 还是对应某个芯片呢 不太了 ...

没有你说的这个mbed.h,关于wire建议看下I2C接口相关说明。开发板和你使用其他类型的方式是一样的,和Arduino相同的编程方式
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发表于 2018-12-6 21:27:00 | 显示全部楼层
有没有stm32标准库的例程啊
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发表于 2018-12-19 01:11:06 | 显示全部楼层
SGP30的数据读取流程是什么样的?
  CMD_Init_air_quality        = 0x2003,
  CMD_Measure_air_quality     = 0x2008,
是不是这2个地址就可以读取数据了。 我现在读取的数据一直是400,0.不变化是怎么回事?
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 楼主| 发表于 2018-12-19 08:58:14 | 显示全部楼层
gonglichuan 发表于 2018-12-19 01:11
SGP30的数据读取流程是什么样的?
  CMD_Init_air_quality        = 0x2003,
  CMD_Measure_air_quality  ...

具体细节可以看库里面是怎么做的,直接调用软件库就可以读取,注意VCC 1.8v标准
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发表于 2019-3-29 19:31:27 | 显示全部楼层
感谢楼主分享!
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发表于 2019-4-2 14:48:48 | 显示全部楼层
gonglichuan 发表于 2018-12-19 01:11
SGP30的数据读取流程是什么样的?
  CMD_Init_air_quality        = 0x2003,
  CMD_Measure_air_quality  ...

解决了吗,我也是这样,可以告知是哪里出问题了吗
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 楼主| 发表于 2019-4-2 15:55:11 | 显示全部楼层
1211 发表于 2019-4-2 14:48
解决了吗,我也是这样,可以告知是哪里出问题了吗

仔细看下和上面示例哪里不一样,上面测试时OK的
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发表于 2019-4-3 16:06:14 | 显示全部楼层
roc 发表于 2019-4-2 15:55
仔细看下和上面示例哪里不一样,上面测试时OK的

就是现在会变为401,读值就是400,401,用示波器打,发送的指令,读取地址,啥的都是对的,是不是芯片烧了,芯片模块就是你给的链接的这家。
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 楼主| 发表于 2019-4-3 16:50:00 | 显示全部楼层
1211 发表于 2019-4-3 16:06
就是现在会变为401,读值就是400,401,用示波器打,发送的指令,读取地址,啥的都是对的,是不是芯片烧 ...

应该不会那么容易烧吧,芯片供电1.8v;这个值是变了吗,往模块吹气测试下看看变不变;还有其他参数比如基线设置下试试
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发表于 2019-4-3 17:57:49 | 显示全部楼层
roc 发表于 2019-4-3 16:50
应该不会那么容易烧吧,芯片供电1.8v;这个值是变了吗,往模块吹气测试下看看变不变;还有其他参数比如基 ...

吹气也是这样,值不变,基线改了也不变,啊
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发表于 2019-4-3 18:00:53 | 显示全部楼层
roc 发表于 2019-4-3 16:50
应该不会那么容易烧吧,芯片供电1.8v;这个值是变了吗,往模块吹气测试下看看变不变;还有其他参数比如基 ...

io口高电频电压1.386—2.48V之间是吧
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发表于 2019-4-3 18:02:11 | 显示全部楼层
roc 发表于 2019-4-3 16:50
应该不会那么容易烧吧,芯片供电1.8v;这个值是变了吗,往模块吹气测试下看看变不变;还有其他参数比如基 ...

ACK,确定是那个芯片拉低给的,这也没地方出问题了吧
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 楼主| 发表于 2019-4-3 19:24:33 | 显示全部楼层
1211 发表于 2019-4-3 18:02
ACK,确定是那个芯片拉低给的,这也没地方出问题了吧

你的硬件平台是和上面不同吗,一样的平台的话应该不会出现问题的,毕竟是经过测试的软件代码
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发表于 2019-4-8 17:07:40 | 显示全部楼层
roc 发表于 2019-4-3 19:24
你的硬件平台是和上面不同吗,一样的平台的话应该不会出现问题的,毕竟是经过测试的软件代码 ...

这个芯片的误差是多少啊?
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 楼主| 发表于 2019-4-8 17:18:45 | 显示全部楼层
1211 发表于 2019-4-8 17:07
这个芯片的误差是多少啊?

datasheet上有的:
http://www.lingzhilab.com/forum. ... amp;highlight=sgp30
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发表于 2019-4-13 20:56:29 | 显示全部楼层
没有Adafruit_SGP30.h这个库,编译通过不了
用的是arduino Mega2560
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 楼主| 发表于 2019-4-13 22:20:43 | 显示全部楼层
skywalker 发表于 2019-4-13 20:56
没有Adafruit_SGP30.h这个库,编译通过不了
用的是arduino Mega2560

附件代码里面有
零知开源-让电子制作变得更简单! --- 零知实验室
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发表于 2019-5-4 21:58:24 | 显示全部楼层
你好,我直接复制上面您给出的代码,但显示这里有问题,请问怎解决?

新手第一次用 见谅C:\Users\父亲大人\Desktop
微信截图_20190504215255.png
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