arduino和MG111二氧化碳传感器采集co2

本文介绍了一款用于监测二氧化碳浓度的CO2传感器模块V1。该模块采用MG-811探头,能够排除酒精和CO的干扰,且性能稳定。文中提供了连接示意图及两种样例代码,帮助用户轻松读取CO2数值。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >


原文地址:http://wiki.dfrobot.com.cn/index.php/(SKU:SEN0159)CO2_二氧化碳传感器模块_V1#.E6.A0.B7.E4.BE.8B.E4.BB.A3.E7.A0.81.E4.BA.8C

(SKU:SEN0159)CO2 二氧化碳传感器模块 V1

SEN0159.JPG

目录

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简介

温室效应、废气排放、冰川融化、岛国淹没,这一切的罪魁祸首就是CO2的过度排放。是时候家中常备一款CO2监测装置,来知道我们的环境危机是多么的紧迫。它还可以告诉你室内空气的质量,及时开窗降低CO2浓度。DFRobot为您带来这款CO2传感器。CO2浓度越高,输出的电压值就越小。通过我们的说明书和样例代码,用户可以轻松的读取CO2数值。

用户还可以用板子上的电位器直接设置阈值,当CO2浓度高达一定程度时,探头旁边的3P针头会输出一个信号(数字量)。

该模块采用工业级的MG-811 CO2探头,对CO2极为敏感,同时还能排除酒精和CO的干扰。该探头对环境温湿度的依赖小,性能稳定,快速恢复响应。模块自带信号放大电路,进一步提高灵敏度。另外,板子上的加热电路直接把5V转换成稳定6V,为探头加热供电,提高模块适应性。


产品参数

  • 传感器探头工作电压:6v
  • 内置升压电路,支持3.7~5v DC电源输入,电源电流大于500mA
  • 兼容蜂鸣器,通过调节板载金属电位器,可快速实现CO2超标蜂鸣器警报功能
  • 高品质接头,耐反复插拔
  • 沉金工艺,金色质感
  • 板子上带有模拟传感图标“A”和明显的电位器标识
  • 尺寸:32*42mm


  • 模块数据曲线表
数据曲线表


使用教程

连线图

SEN0159 Diagram
注意:使用二氧化传感器时,Arduino必须外接供电(7.5V-9V),否则会造成数据不准确。另外,样例2中需要更改代码,具体看#define 部分Application Related Macros
细节说明:电位器用来设置阀值,当设置的阀值小于测得的数值时,数字输出口便输出一个高电平。你可以在数字输出口接蜂鸣器模块或者LED模块用作报警显示。


样例代码一

void setup(){
   
  Serial.begin(9600);
   
}
 
void loop(){
  Serial.print("Sample value:");
  Serial.println(analogRead(0));
  delay(100);
}


样例代码二

/*******************Demo for MG-811 Gas Sensor Module V1.1*****************************
Author:  Tiequan Shao: tiequan.shao@sandboxelectronics.com
         Peng Wei:     peng.wei@sandboxelectronics.com
         
Lisence: Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0)

Note:    This piece of source code is supposed to be used as a demostration ONLY. More
         sophisticated calibration is required for industrial field application. 
         
                                                    Sandbox Electronics    2012-05-31
************************************************************************************/

/************************Hardware Related Macros************************************/
#define         MG_PIN                       (0)     //define which analog input channel you are going to use
#define         BOOL_PIN                     (2)
#define         DC_GAIN                      (8.5)   //define the DC gain of amplifier


/***********************Software Related Macros************************************/
#define         READ_SAMPLE_INTERVAL         (50)    //define how many samples you are going to take in normal operation
#define         READ_SAMPLE_TIMES            (5)     //define the time interval(in milisecond) between each samples in 
                                                     //normal operation

/**********************Application Related Macros**********************************/
//These two values differ from sensor to sensor. user should derermine this value.
#define         ZERO_POINT_VOLTAGE           (0.324) //define the output of the sensor in volts when the concentration of CO2 is 400PPM
#define         REACTION_VOLTGAE             (0.020) //define the voltage drop of the sensor when move the sensor from air into 1000ppm CO2

/*****************************Globals***********************************************/
float           CO2Curve[3]  =  {2.602,ZERO_POINT_VOLTAGE,(REACTION_VOLTGAE/(2.602-3))};   
                                                     //two points are taken from the curve. 
                                                     //with these two points, a line is formed which is
                                                     //"approximately equivalent" to the original curve.
                                                     //data format:{ x, y, slope}; point1: (lg400, 0.324), point2: (lg4000, 0.280) 
                                                     //slope = ( reaction voltage ) / (log400 –log1000) 


void setup()
{
    Serial.begin(9600);                              //UART setup, baudrate = 9600bps
    pinMode(BOOL_PIN, INPUT);                        //set pin to input
    digitalWrite(BOOL_PIN, HIGH);                    //turn on pullup resistors

   Serial.print("MG-811 Demostration\n");                
}

void loop()
{
    int percentage;
    float volts;
    
   
    volts = MGRead(MG_PIN);
    Serial.print( "SEN0159:" );
    Serial.print(volts); 
    Serial.print( "V           " );
    
    percentage = MGGetPercentage(volts,CO2Curve);
    Serial.print("CO2:");
    if (percentage == -1) {
        Serial.print( "<400" );
    } else {
        Serial.print(percentage);
    }
    Serial.print( "ppm" );  
    Serial.print( "       Time point:" );
    Serial.print(millis());
    Serial.print("\n");
    
    if (digitalRead(BOOL_PIN) ){
        Serial.print( "=====BOOL is HIGH======" );
    } else {
        Serial.print( "=====BOOL is LOW======" );
    }
      
    Serial.print("\n");
    
    delay(200);
}



/*****************************  MGRead *********************************************
Input:   mg_pin - analog channel
Output:  output of SEN0159
Remarks: This function reads the output of SEN0159
************************************************************************************/ 
float MGRead(int mg_pin)
{
    int i;
    float v=0;

    for (i=0;i<READ_SAMPLE_TIMES;i++) {
        v += analogRead(mg_pin);
        delay(READ_SAMPLE_INTERVAL);
    }
    v = (v/READ_SAMPLE_TIMES) *5/1024 ;

    return v;  
}

/*****************************  MQGetPercentage **********************************
Input:   volts   - SEN-000007 output measured in volts
         pcurve  - pointer to the curve of the target gas
Output:  ppm of the target gas
Remarks: By using the slope and a point of the line. The x(logarithmic value of ppm) 
         of the line could be derived if y(MG-811 output) is provided. As it is a 
         logarithmic coordinate, power of 10 is used to convert the result to non-logarithmic 
         value.
************************************************************************************/ 
int  MGGetPercentage(float volts, float *pcurve)
{
   if ((volts/DC_GAIN )>=ZERO_POINT_VOLTAGE) {
      return -1;
   } else { 
      return pow(10, ((volts/DC_GAIN)-pcurve[1])/pcurve[2]+pcurve[0]);
   }
}


结果

打开串口监视器,大约五分钟后,你会得到你周围二氧化碳浓度的数据。

Result co2 density.png

<think>好的,我需要帮助用户找到MG811二氧化碳传感器的示例代码,适用于ArduinoRaspberry Pi。首先,我要回忆一下MG811传感器的基本特性。MG811是一种电化学传感器,主要用于检测二氧化碳浓度,通常需要配合适当的电路校准才能使用。用户可能已经看过引用中的MH-Z19另一个电化学传感器的示例代码,但需要针对MG811的具体实现。 首先,我需要确认MG811的工作方式。这类传感器通常输出模拟电压信号,其电压值与CO2浓度相关。因此,在Arduino上可能需要使用模拟输入引脚来读取电压值,然后通过一定的公式将其转换为ppm值。对于树莓派来说,由于它没有内置的模拟输入,可能需要使用ADC(模数转换器)模块,比如ADS1115,或者通过PWM输入等方式处理。 接下来,我需要查找是否有现有的MG811示例代码。根据经验,这类传感器的代码通常包括读取模拟信号、应用校准曲线或公式、以及可能的温度补偿步骤。不过,用户提供的引用中提到的示例代码可能不直接适用于MG811,因为引用1中的MH-Z19是数字传感器,使用UART或PWM输出,而引用2中的示例似乎是一个简化的GPIO数字输入,可能不适用于模拟输出的MG811。 对于Arduino部分,常见的做法是连接传感器的模拟输出到Arduino的模拟引脚,然后读取电压值。例如,使用analogRead函数获取原始ADC值,然后转换为电压,再根据传感器手册中的电压-浓度曲线计算ppm值。需要注意的是,MG811的校准可能比较复杂,可能需要两点校准(例如在400ppm1000ppm时的电压值)来建立线性关系。 对于树莓派部分,由于树莓派本身没有模拟输入,必须使用外部ADC。比如使用ADS1115模块,通过I2C接口连接,然后读取数字值再转换为电压。代码部分可能需要使用Python库,如Adafruit_ADS1x15,来读取ADC的值,之后同样应用校准公式。 此外,用户可能还需要了解如何连接电路,比如传感器需要加热器电源,可能需要特定的偏置电路或运放来放大信号。这些硬件配置的细节可能也需要在代码中考虑,比如设置正确的参考电压或进行信号滤波。 现在,我需要组织这些信息,提供清晰的代码示例,并确保语法正确。同时,需要指出这些代码可能需要根据实际硬件连接校准数据进行调整,因为传感器的输出可能因环境老化而变化。另外,引用中的资料可能没有直接涉及MG811,所以可能需要参考其他来源,但根据用户提供的引用,可能只能基于类似的传感器示例进行推断。 最后,生成相关问题,帮助用户深入理解传感器的使用,比如校准方法、电路连接或数据处理技巧。</think>### MG811二氧化碳传感器代码实现 #### 1. **Arduino示例代码** MG811传感器输出模拟信号,需连接至Arduino的模拟输入引脚。以下代码演示如何读取电压并转换为CO₂浓度值(需校准): ```cpp const int sensorPin = A0; // 传感器连接至A0引脚 void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int rawValue = analogRead(sensorPin); float voltage = rawValue * (5.0 / 1023.0); // 转换为电压值(假设Arduino参考电压为5V) // 根据电压计算CO₂浓度(需校准参数) float co2_ppm = 1000 * (voltage - 0.4) / 0.2; // 示例公式,需替换为实际校准值[^1] Serial.print("CO₂浓度: "); Serial.print(co2_ppm); Serial.println(" ppm"); delay(2000); } ``` **说明**: - 实际应用中需根据传感器手册的电压-浓度曲线调整公式参数。 - 校准方法:在已知浓度(如400ppm空气环境、1000ppm标定气体)下测量电压,建立线性关系[^2]。 --- #### 2. **树莓派示例代码(需ADS1115 ADC模块)** 树莓派需通过外部ADC模块读取模拟信号。以下代码使用ADS1115Python实现: ```python import time import Adafruit_ADS1x15 # 初始化ADS1115(I2C地址默认0x48) adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115() GAIN = 1 # 根据传感器输出电压范围选择增益 while True: raw_value = adc.read_adc(0, gain=GAIN) # 读取通道0 voltage = raw_value * 4.096 / 32767 # ADS1115最大量程4.096V # 转换为CO₂浓度(示例公式,需校准) co2_ppm = 1000 * (voltage - 0.4) / 0.2 # 替换为实际校准参数 print(f"CO₂浓度: {co2_ppm:.1f} ppm") time.sleep(2) ``` **硬件连接**: - MG811的模拟输出 → ADS1115的A0引脚 - ADS1115的VDD → 树莓派3.3V - ADS1115的GND → 树莓派GND - ADS1115的SCL/SDA → 树莓派I2C引脚(GPIO2/3) --- #### 注意事项: 1. **传感器预热**:MG811需要预热20分钟以上以稳定输出。 2. **温度补偿**:CO₂测量值受温度影响,需根据传感器手册添加补偿算法。 3. **校准工具**:可使用专业校准套件或已知浓度的环境进行两点校准。 ---
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