Grove-Sensor de Gas VOC y eCO2 (SGP30)

El Grove-Sensor de Gas VOC y eCO2 (SGP30) es un sensor de detección de calidad del aire. Este módulo grove está basado en SGP30, proporcionamos salida de TVOC (Compuestos Orgánicos Volátiles Totales) y CO2eq para este módulo.

El SGP30 es un sensor de gas digital multi-píxel diseñado para fácil integración en purificadores de aire, ventilación controlada por demanda y aplicaciones IoT. La tecnología CMOSens® de Sensirion ofrece un sistema de sensor completo en un solo chip que incluye una interfaz digital I2C, una microplaca caliente controlada por temperatura y dos señales preprocesadas de calidad del aire interior. Como el primer sensor de gas de óxido metálico que presenta múltiples elementos sensores en un chip, el SGP30 proporciona información más detallada sobre la calidad del aire.

tip

Hemos lanzado la Guía de Selección de Sensores de Gas Seeed, te ayudará a elegir el sensor de gas que mejor se adapte a tus necesidades.

Actualizable a Sensores Industriales

Con el controlador S2110 y el registrador de datos S2100 de SenseCAP, puedes convertir fácilmente el Grove en un sensor LoRaWAN®. Seeed no solo te ayuda con el prototipado sino que también te ofrece la posibilidad de expandir tu proyecto con la serie SenseCAP de sensores industriales robustos.

Los sensores industriales de la serie SenseCAP S210x proporcionan una experiencia lista para usar para detección ambiental. Por favor consulta el Sensor Inalámbrico S2103 de CO2, Temperatura y Humedad con mayor rendimiento y robustez para monitoreo de calidad del aire. La serie incluye sensores para humedad del suelo, temperatura y humedad del aire, intensidad de luz, CO2, EC y una estación meteorológica 8 en 1. Prueba la última SenseCAP S210x para tu próximo proyecto industrial exitoso.

Sensor Industrial SenseCAP

S2103 Temp. y Humedad del Aire y CO2

Características

• Sensor de gas multipíxel para aplicaciones de calidad del aire interior
• Excelente estabilidad a largo plazo
• Interfaz I2C con señales de salida TVOC y CO2eq
• Bajo consumo de energía
• Módulo de chip empaquetado en cinta y carrete, soldable por reflujo

Especificaciones

Esquemático

Alimentación

El voltaje de operación típico del SGP30 es 1.8v, usamos un chip de conversión de energía XC6206P182MR para proporcionar un 3.3V estable para el MCP9600.

Circuito cambiador de nivel bidireccional

Este es un circuito cambiador de nivel bidireccional típico para conectar dos secciones de voltaje diferentes de un bus I^2^C. El bus I²C de este sensor usa 1.8V, si el bus I²C del Arduino usa 5V o 3.3V, este circuito será necesario. En el esquemático anterior, Q7 y Q8 son MOSFET de Canal N BSS138LT3G, que actúan como un interruptor bidireccional. Para entender mejor esta parte, puedes consultar el AN10441

Plataformas Soportadas

Arduino	Raspberry Pi

caution

Las plataformas mencionadas anteriormente como compatibles son una indicación de la compatibilidad de hardware o teórica del módulo. Solo proporcionamos biblioteca de software o ejemplos de código para la plataforma Arduino en la mayoría de los casos. No es posible proporcionar biblioteca de software / código de demostración para todas las plataformas MCU posibles. Por lo tanto, los usuarios tienen que escribir su propia biblioteca de software.

Primeros Pasos

note

Si esta es la primera vez que trabajas con Arduino, te recomendamos encarecidamente que veas Primeros Pasos con Arduino antes de comenzar.

Jugar con Arduino

Hardware

Materiales requeridos

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove-Sensor de Gas VOC y eCO2 (SGP30)
Obtener Uno Ahora	Obtener Uno Ahora	Obtener Uno Ahora

note

1 Por favor conecta el cable USB con cuidado, de lo contrario podrías dañar el puerto. Por favor usa el cable USB con 4 cables en el interior, el cable de 2 cables no puede transferir datos. Si no estás seguro sobre el cable que tienes, puedes hacer clic aquí para comprar

2 Cada módulo Grove viene con un cable Grove cuando lo compras. En caso de que pierdas el cable Grove, puedes hacer clic aquí para comprar.

• Paso 1. Conecta el Sensor de Gas VOC y eCO2 Grove(SGP30) al puerto I2C del Shield Base Grove.

• Paso 2. Conecta el Shield Base Grove al Seeeduino.

• Paso 3. Conecta el Seeeduino a la PC mediante un cable USB.

note

Si no tenemos el Shield Base Grove, también podemos conectar directamente el Sensor de Gas VOC y eCO2 Grove(SGP30) al Seeeduino como se muestra a continuación.

Seeeduino	Sensor de Gas VOC y eCO2 Grove(SGP30)
5V	Rojo
GND	Negro
SDA	Blanco
SCL	Amarillo

Software

• Paso 1. Descarga la biblioteca Seeed SGP30 desde Github.

• Paso 2. Consulta Cómo instalar biblioteca para instalar la biblioteca para Arduino.

• Paso 3. Extrae el archivo SGP30_Gas_Sensor-master.zip que acabas de descargar, en la carpeta examples verás 3 subcarpetas:

El absolute_humidity_example requiere calibración externa del sensor de humedad

El base_example simplemente recopila datos sin ninguna calibración

El baseline_operation_example puede guardar el valor base de datos en flash. El software automáticamente recopila los valores base y los almacena.

Recomendamos usar el baseline_operation_example, luego haz clic en el archivo xxx.ino para abrir el ejemplo.

• Paso 4. Sube la demostración. Si no sabes cómo subir el código, por favor consulta Cómo subir código.

• Paso 5. Abre el Monitor Serie del IDE de Arduino haciendo clic en Tool-> Serial Monitor. O presiona las teclas ++ctrl+shift+m++ al mismo tiempo. Si todo va bien, obtendrás el resultado.

El resultado debería ser como:

318
tVOC  Concentration:74ppb
CO2eq Concentration:506ppm
319
tVOC  Concentration:80ppb
CO2eq Concentration:509ppm
320
tVOC  Concentration:66ppb
CO2eq Concentration:500ppm
321
tVOC  Concentration:69ppb
CO2eq Concentration:511ppm
322
tVOC  Concentration:70ppb
CO2eq Concentration:511ppm
323
tVOC  Concentration:60ppb
CO2eq Concentration:493ppm
324
tVOC  Concentration:72ppb
CO2eq Concentration:502ppm

tip

1- ppm: partes por millón. 1 ppm = 1000 ppb (partes por billón)

2- El resultado se basa en baseline_operation_example.ino

3- Probamos esta demostración en nuestra oficina, según tu entorno de prueba, los resultados pueden ser diferentes

Jugar con Raspberry Pi (Con Grove Base Hat para Raspberry Pi)

Hardware

• Paso 1. Elementos utilizados en este proyecto:

Raspberry pi	Grove Base Hat para RasPi	Grove-Sensor de Gas VOC y eCO2 (SGP30)
Consigue UNO Ahora	Consigue UNO Ahora	Consigue UNO Ahora

• Paso 2. Conecta el Grove Base Hat al Raspberry.
• Paso 3. Conecta el Grove-VOC and eCO2 Gas Sensor(SGP30) al puerto I2C del Base Hat.
• Paso 4. Conecta el Raspberry Pi a la PC a través del cable USB.

Software

note

Si estás usando Raspberry Pi con Raspberrypi OS >= Bullseye, tienes que usar esta línea de comandos solo con Python3.

• Paso 1. Sigue Setting Software para configurar el entorno de desarrollo.
• Paso 2. Descarga el archivo fuente clonando la librería grove.py.

cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Python_SGP30.git

• Paso 3. Ejecuta los siguientes comandos para ejecutar el código.

cd Seeed_Python_SGP30
sudo python3 setup.py install
cd examples
python3 sgp30_simpleread.py

Error

Podría causar algunos errores pero no deberíamos preocuparnos por ello.

Copiamos la ruta al archivo de error.

Aquí está la ruta que se muestra como ejemplo: "/usr/local/lib/python3.7/dist-packages/sgp30-0.1.6-py3.7.egg/sgp30"

Usa el comando "cd" para saltar a esa ruta y usa tu compilador para cambiar los códigos de "sgp30.py", por ejemplo: "sudo nano sgp30.py".

Eliminamos "SMBusWrapper" en la segunda línea y luego lo guardamos.

Regresa a la carpeta "Seeed_Python_SGP30/examples", aplica "python3 sgp30_simpleread.py" y todo estará bien.

A continuación está el código sgp30_simpleread.py.

import seeed_sgp30
from grove.i2c import Bus

sgp30 = seeed_sgp30.grove_sgp30(Bus())
while True:
  data = sgp30.read_measurements()
  co2_eq_ppm, tvoc_ppb = data.data
  print("\r  tVOC = {} ppb CO2eq = {}  ".format(
                               tvoc_ppb, co2_eq_ppm))

success

Si todo va bien, podrás ver el siguiente resultado.

pi@raspberrypi:~/Seeed_Python_SGP30/examples $ python3 sgp30_simpleread.py
  tVOC = 9 ppb CO2eq = 943  
  tVOC = 9 ppb CO2eq = 931  
  tVOC = 10 ppb CO2eq = 920  
  tVOC = 14 ppb CO2eq = 904  
  tVOC = 12 ppb CO2eq = 888  
  tVOC = 13 ppb CO2eq = 873  
  tVOC = 11 ppb CO2eq = 865  
  tVOC = 11 ppb CO2eq = 842  
  tVOC = 9 ppb CO2eq = 828  
  tVOC = 10 ppb CO2eq = 814  
  tVOC = 11 ppb CO2eq = 794  
  tVOC = 14 ppb CO2eq = 786  
  tVOC = 9 ppb CO2eq = 764  
  tVOC = 12 ppb CO2eq = 744  
  tVOC = 11 ppb CO2eq = 739  
  tVOC = 12 ppb CO2eq = 715  
  tVOC = 15 ppb CO2eq = 688  
  tVOC = 13 ppb CO2eq = 669  

Puedes salir de este programa simplemente presionando ++ctrl+c++.

Aviso

• El SGP30 utiliza un algoritmo de compensación de línea base dinámica y parámetros de calibración en chip para proporcionar dos señales de calidad del aire complementarias. La línea base debe almacenarse en EEPROM. Cuando no hay valor de línea base en EEPROM en el primer encendido o el registro de línea base tiene más de siete días. El sensor tiene que funcionar durante 12 horas hasta que la línea base pueda almacenarse. Puedes consultar el diagrama de flujo del programa a continuación.

• La H2_Signal y Ethanol_signal, ambas señales pueden usarse para calcular concentraciones de gas c relativas a una concentración de referencia cref mediante ln(C/Cref)=(Sref-Sout)/a con a = 512, sref la salida H2_signal o Ethanol_signal en la concentración de referencia, y sout = Sout_H2 o Sout = Sout_EthOH.

• Para una medición más precisa, puedes configurar la compensación de humedad absoluta. El valor predeterminado es 11.57g/m3. Un poco problemático es que debes obtener el valor de humedad relativa del ambiente de otra manera, porque no hay una parte de medición de humedad integrada en el SGP30.

Afortunadamente, no es muy necesario en una situación normal

Visor de Esquemático en Línea

Recursos

• [Zip] Archivo eagle del Grove-Sensor de Gas VOC y eCO2(SGP30)
• [PDF] Hoja de datos SGP30
• [PDF] Hoja de datos BSS138L
• [PDF] Guía de Integración del Controlador SGP30 HW I2C

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