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Grove - 二氧化碳、温度和湿度传感器 (SCD30)

Grove - 二氧化碳、温度和湿度传感器 (SCD30) 是一款高精度的二氧化碳传感器，基于 Sensirion SCD30。该传感器的测量范围为 0 ppm-40'000 ppm，测量精度在 400ppm 至 10'000ppm 范围内可达到 ±(30 ppm + 3%)。

除了用于二氧化碳检测的非分散红外 (NDIR) 测量技术外，SCD30 还在同一传感器模块中集成了 Sensirion 的湿度和温度传感器。

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可升级为工业传感器​

通过 SenseCAP S2110 控制器 和 S2100 数据记录仪，您可以轻松将 Grove 升级为 LoRaWAN® 传感器。Seeed 不仅帮助您完成原型设计，还为您提供通过 SenseCAP 系列的高性能 工业传感器 扩展项目的可能性。

SenseCAP S210x 系列工业传感器为环境监测提供了开箱即用的体验。请参考性能更高、更加坚固的 S2103 无线二氧化碳、温度和湿度传感器，用于空气质量监测。该系列包括用于土壤湿度、空气温湿度、光照强度、二氧化碳、电导率 (EC) 以及 8 合 1 气象站的传感器。尝试最新的 SenseCAP S210x，为您的下一个工业项目取得成功。

SenseCAP 工业传感器
S2103 空气温湿度 & 二氧化碳

版本​

产品版本变更发布日期
Grove - CO2 & 温度 & 湿度传感器 (SCD30) V1.0初始版本2018年12月

应用场景​

  • 空气净化器
  • 环境监测
  • 植物环境监测

特性​

  • NDIR CO2传感器技术
  • 集成温度和湿度传感器
  • 最佳性能与价格比
  • 双通道检测，提供卓越稳定性
  • 数字接口 I2C
  • 低功耗
  • 超长传感器寿命（15年）

规格​

参数值
供电电压3.3V / 5V
工作温度0 – 50℃
存储温度- 40°C – 70°C
湿度工作条件0 – 95 %RH
传感器寿命15年
接口I2C
I2C地址0x61
尺寸长: 61mm 宽: 42mm 高: 19mm
重量19.7g
包装尺寸长: 110mm 宽: 70mm 高: 40mm
毛重27g
表 1.通用规格
参数条件值
CO2测量范围0 – 40’000 ppm
精度400ppm – 10'000ppm± (30 ppm + 3%)
重复性400ppm – 10'000ppm10ppm
响应时间τ63%20 s
表 2.CO2传感器规格
参数条件值
湿度测量范围0 %RH – 100 %RH
精度0 – 50°C, 0 – 100%RH±2 %RH
重复性0.1 %RH
响应时间τ63%8 s
表 3.湿度传感器规格
参数条件值
温度测量范围-40°C – 120°C
精度0 – 50°C±0.5°C
重复性0.1°C
响应时间τ63%> 2 s
表 4.温度传感器规格
参数条件值
平均电流更新间隔 2 s19 mA
最大电流测量期间75 mA
能耗1次测量120 mJ
表 5.电气规格

硬件概览​

支持的平台​

ArduinoRaspberry Pi

入门指南​

使用 Arduino​

硬件​

所需材料

Seeeduino V4.2Base ShieldGrove-CO2 & T&H SCD30
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此外，您可以考虑我们的新产品 Seeeduino Lotus M0+，它相当于 Seeeduino V4.2 和 Base Shield 的组合。

note

1 请轻轻插入 USB 数据线，否则可能会损坏接口。请使用内部有 4 根线的 USB 数据线，只有 2 根线的 USB 数据线无法传输数据。如果您不确定手头的数据线是否符合要求，可以点击 这里 购买。

2 每个 Grove 模块在购买时都会附带一根 Grove 数据线。如果您丢失了数据线，可以点击 这里 购买。

硬件连接

  • 步骤 1. 将 Grove - CO2 & 温湿度传感器 (SCD30) 连接到 Base Shield 的 I2C 接口。

  • 步骤 2. 将 Grove - Base Shield 插入 Seeeduino。

  • 步骤 3. 使用 USB 数据线将 Seeeduino 连接到电脑。

软件​

caution

如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您在开始之前查看 Arduino 入门指南。

  • 步骤 1. 从 Github 下载 Seeed SCD30 Library 库。

  • 步骤 2. 参考 如何安装库 为 Arduino 安装库。

  • 步骤 3. 重启 Arduino IDE。打开示例代码，可以通过以下三种方式打开： a. 在 Arduino IDE 中直接通过路径打开：File --> Examples --> Grove_scd30_co2_sensor --> SCD30_Example。

    b. 在电脑中找到并点击 SCD30_Example.ino 文件，路径为 XXXX\Arduino\libraries\Seeed_SCD30-master\examples\SCD30_Example，其中 XXXX 是您安装 Arduino IDE 的位置。

    c. 或者，您可以点击代码块右上角的图标 ，将以下代码复制到 Arduino IDE 的新草图中。

#include "SCD30.h"

#if defined(ARDUINO_ARCH_AVR)
 #pragma message("Defined architecture for ARDUINO_ARCH_AVR.")
 #define SERIAL Serial
#elif defined(ARDUINO_ARCH_SAM)
 #pragma message("Defined architecture for ARDUINO_ARCH_SAM.")
 #define SERIAL SerialUSB
#elif defined(ARDUINO_ARCH_SAMD)
 #pragma message("Defined architecture for ARDUINO_ARCH_SAMD.") 
 #define SERIAL SerialUSB
#elif defined(ARDUINO_ARCH_STM32F4)
 #pragma message("Defined architecture for ARDUINO_ARCH_STM32F4.")
 #define SERIAL SerialUSB
#else
 #pragma message("Not found any architecture.")
 #define SERIAL Serial
#endif



void setup()
{
    Wire.begin();
    SERIAL.begin(115200);
    SERIAL.println("SCD30 Raw Data");
    scd30.initialize();
}

void loop()
{
    float result[3] = {0};
    
    if(scd30.isAvailable())
    {
        scd30.getCarbonDioxideConcentration(result);
        SERIAL.print("Carbon Dioxide Concentration is: ");
        SERIAL.print(result[0]);
        SERIAL.println(" ppm");
        SERIAL.println(" ");
        SERIAL.print("Temperature = ");
        SERIAL.print(result[1]);
        SERIAL.println(" ℃");
        SERIAL.println(" ");
        SERIAL.print("Humidity = ");
        SERIAL.print(result[2]);
        SERIAL.println(" %");
        SERIAL.println(" ");
        SERIAL.println(" ");
        SERIAL.println(" ");
    }
    
    delay(2000);
}

caution

库文件可能会更新。此代码可能不适用于更新后的库文件，因此我们建议您使用前两种方法。

  • 步骤 4. 上传示例代码。如果您不知道如何上传代码，请查看 如何上传代码。
tip

如果一切正常，您应该能够在串口监视器中读取到 Grove - CO2 & 温湿度传感器 (SCD30) 的原始数据。

校准与安装​

为了在实际场景中获得更准确的结果，您需要注意以下两点：

    1. 正确的安装位置
    1. 校准

安装位置​

请参考 SCD30 设计指南 以确保正确的安装位置。

校准​

首次激活时，需要至少 7 天的时间让算法找到 ASC 的初始参数集。传感器每天必须至少暴露在新鲜空气中 1 小时。此外，在此期间传感器不得断开电源，否则校准参数的查找过程将被中断，并需要从头开始重新启动。成功计算的参数存储在 SCD30 的非易失性存储器中，这意味着在重新启动后，之前找到的 ASC 参数仍然存在。有关校准的更多详细信息，请参考 Sensirion SCD30 传感器模块接口描述。

在 SCD30 库文件夹中有两个 ino 示例，您可以运行 SCD30_auto_calibration.ino 来启动校准。

使用 Wio Terminal (ArduPy)​

硬件​

  • 步骤 1. 准备以下物品：
Wio TerminalGrove-CO2 & T&H SCD30
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  • 步骤 2. 将 Grove-CO2 & T&H SCD30 连接到 Wio Terminal 的 I2C Grove 端口。

  • 步骤 3. 使用 USB Type-C 数据线将 Wio Terminal 连接到电脑。

软件​

  • 步骤 1. 按照 ArduPy 入门指南 配置 Wio Terminal 上的 ArduPy 开发环境。

  • 步骤 2. 确保 ArduPy 固件已刷入 Wio Terminal。有关更多信息，请参考 这里。

aip install Seeed-Studio/seeed-ardupy-scd30
aip build
aip flash
  • 步骤 3. 复制以下代码并保存为 ArduPy-scd30.py：
from arduino import grove_scd30
from machine import LCD
from machine import Sprite
import time

scd30 = grove_scd30()
lcd = LCD()
spr = Sprite(lcd) # 创建缓冲区

def main():
    spr.createSprite(320, 240)
    while True:
        spr.setTextSize(2)
        spr.fillSprite(spr.color.BLACK)
        spr.setTextColor(lcd.color.ORANGE)
        spr.drawString("SCD30 数据读取", 90, 10)
        spr.drawFastHLine(40, 35, 240, lcd.color.DARKGREY)
        spr.setTextColor(lcd.color.WHITE)
        spr.drawString("- CO2 浓度: ", 20, 50)
        spr.drawString("- 温度: ", 20, 80)
        spr.drawString("- 湿度: ", 20, 110)

        if(scd30.isAvailable()):
            data = scd30.getCarbonDioxideConcentration()
            spr.drawFloat(data[0], 2,220,50) # CO2
            spr.drawFloat(data[1], 2, 220,80)
            spr.drawFloat(data[2], 2, 220,110)
            spr.pushSprite(0,0)
        time.sleep_ms(500)

        print("\n二氧化碳浓度:", data[0])
        print("温度:", data[1])
        print("湿度:", data[2])

if __name__ == "__main__":
    main()
  • 步骤 4. 将 ArduPy-scd30.py 保存到您知道的位置。运行以下命令，并用您的 ArduPy-scd30.py 文件路径替换 <YourPythonFilePath>。
aip shell -n -c "runfile <YourPythonFilePath>"
# 示例:
# aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-scd30.py"
  • 步骤 5. 您将在终端上看到以下 3 个数据值，同时这些数据也会显示在 Wio Terminal 的 LCD 屏幕上。
ansonhe@Ansons-Macbook-Pro ~:aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-scd30.py"
Positional argument (/dev/cu.usbmodem1414301) takes precedence over --open.
Connected to ardupy
二氧化碳浓度: 2360.639
温度: 29.18707
湿度: 66.88538

二氧化碳浓度: 2360.639
温度: 29.18707
湿度: 66.88538

二氧化碳浓度: 2500.573
温度: 29.17372
湿度: 66.61072

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资源​

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