MG811二氧化碳传感器电子积木
Contents
32. MG811二氧化碳传感器电子积木#
32.1. 简介#
Octopus MG811 CO2 Gas Sensor是我们OCTOPUS系列的二氧化碳传感器电子积木，它的基本设计是根据OCTOPUS电子积木系列设定的，它的外形、PCB固定孔、电子积木的接口的设定是相同的。 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。 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。
注意：
此款为电化学二氧化碳传感器，模块工作时，探头会自动加热，请勿用手触碰，以免烫伤！
存储时请密封保存，以免探头因长期暴露在空气中，导致探头“中毒”，此时需要连续加热48小时来恢复活性！
本产品采用MG-811探头属于电化学传感器，为得到更精确的测量值，请先对传感器进行标定操作。
32.2. 特性#
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
OCTOPUS电子积木系列
接线方便
32.3. 参数#
品名：MG811二氧化碳传感器电子积木
SKU：EF04100
工作电压：DC 3.7~5v
连接模式：G-GND，V-VCC，S-信号引脚
尺寸：31 * 48mm
净重：9.6g
32.4. 外型与定位尺寸#
32.5. 快速上手#
所需器材及连接示意图#
如下图所示，将二氧化碳气体传感器连接到扩展板的P1端口。
以iot：bit为例
如图所示编写程序#
参考程序#
请参考程序连接：https://makecode.microbit.org/_KJVXj9Co2UXU
你也可以通过以下网页直接下载程序，下载完成后即可开始运行程序。
---结果#
硬件连接后需要预热三分钟，等读数相对稳定后再将传感器探头靠近被测气体进行检测。
随着环境二氧化碳气体浓度的改变，micro:bit的led显示器上显示的数值随之变化。
32.6. python编程#
步骤 1#
下载压缩包并解压Octopus_MicroPython-master 打开Python editor
为了给二氧化碳气体传感器编程，我们需要添加co2.py。点击Load/Save，然后点击Show Files（1）下拉菜单，再点击Add file在本地找到下载并解压完成的Octopus_MicroPython-master文件夹，从中选择co2.py添加进来。
步骤 2#
参考程序#
from microbit import *
from co2 import *
co2 = CO2(pin1)
while True:
print(co2.get_co2())
结果#
在micro:bit的LED矩阵上显示当前二氧化碳传感器返回的读数。
硬件连接#
将模块通过带扣杜邦线插入Arduino UNO上的A0引脚，Arduino主控板必须外接供电（7.5V-9V）。
软件编程#
标定操作#
本模块采用的MG-811探头属于电化学传感器，为得到更精确的测量值，请先对传感器进行标定操作。 给本模块提供稳定的电源，探头工作后会进行加热。请将本模块放在空气清新的地方，连续加热48小时。然后测量本模块的输出电压，将输出电压值(单位：V)除以8.5，得到的数值填入代码中的宏定义：
#define ZERO_POINT_VOLTAGE (此处改成：电压值(V)/8.5)
例如，用万用表测量CO2模块输出的电压为2.4V，那么2.4/8.5=0.282, 则修改如下：
#define ZERO_POINT_VOLTAGE (0.282)
代码修改完，重新上传至Arduino主控板。至此，标定完成了。之后可用于实际的测量。
示例代码#
/*******************Demo for MG-811 Gas Sensor Module V1.1*****************************
************************************************************************************/
/************************Hardware Related Macros************************************/
#define MG_PIN (A0) //define which analog input channel you are going to use
#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 (0.220) //define the output of the sensor in volts when the concentration of CO2 is 400PPM
#define REACTION_VOLTGAE (0.030) //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
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("\n");
delay(500);
}
/***************************** MGRead *********************************************
Input: mg_pin - analog channel
Output: output of SEN-000007
Remarks: This function reads the output of SEN-000007
************************************************************************************/
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。