通过检测各种挥发性有机化合物(VOCs),监测和分析您在室内呼吸的空气。
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硬件概览
它是如何工作的?
Air Quality 11 Click基于ScioSense的ENS161,这是一款基于金属氧化物(MOX)技术的多气体传感器。它具有四个传感器元件,支持等温模式和低功率模式。这款先进的传感器具有独特的能力,可以独立控制热板,以检测广泛的挥发性有机化合物(VOCs),如乙醇、甲苯、氢和氧化气体,并具有增强的灵敏度。ENS161配备了智能的片上算法,处理原始传感器数据,计算各种空气质量指标,如TVOC和CO2等效值,以及进行湿度和温度补偿。ENS161的一个关键功能是其TrueVOC®空气质量检测,符合全球室内空气质量(IAQ)标准。它可以测量等效CO2(eCO2)从0到65,000 ppb,满足暖通空调要求,以及等效总挥发性有
机化合物(eTVOC)从400到65,000 ppm CO2等效。此外,它支持德国联邦环境署(UBA)的空气质量指数(AQI-U)从1到5以及相对空气质量指数(AQI-S)从0到500。此解决方案适用于物联网设备、可穿戴设备、对能源敏感的建筑自动化、暖通空调系统、家用电器等。此Click board™支持灵活的通信选项,支持I2C和SPI接口。这些接口支持高达1MHz的I2C通信速度和高达10MHz的SPI通信速度。用户可以通过调整COMM SEL部分的SMD跳线来选择他们喜欢的通信协议。为了避免潜在的问题,跳线必须对齐在同一侧。另外一个标记为ADDR SEL的SMD跳线使得可以调整I2C从设备地址。ENS161传感器使用mikroBUS™插座的3.3V电源作为其逻
辑电平侧的电源,并使用1.8V作为主电源,通过AP2112 CMOS LDO稳压器从3.3V mikroBUS™电源轨转换而来。通过来自mikroBUS™插座的EN引脚来启用此LDO,该引脚还可以作为整个设备的全局使能。除了SPI和I2C的通信引脚外,ENS161还使用一个中断(INT)引脚,用于在新的输出数据可用时向主机MCU发出警报。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 Air Quality 11 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
airquality11_get_aqi_uba
- 此函数读取根据UBA计算的空气质量指数。airquality11_get_tvoc
- 此函数读取以ppb为单位计算的等效TVOC浓度。airquality11_get_aqi_s
- 此函数读取由ScioSense专有的相对空气质量指数计算得到的值。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief Air Quality 11 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Air Quality 11 Click board
* by reading and displaying the calculated Air Quality Index according to the UBA and ScioSense,
* and equivalent TVOC and CO2 concentration.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* The initialization of I2C and SPI module and log UART.
* After driver initialization, the app sets the default configuration.
*
* ## Application Task
* The demo application displays the Air Quality Index of the UBA information,
* concentration of the TVOC and CO2 and Air Quality Index according to ScioSense.
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* ## Additional Function
* - static void airquality11_display_aqi_uba ( void )
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "airquality11.h"
static airquality11_t airquality11;
static log_t logger;
/**
* @brief Air Quality 11 display AQI-UBA function.
* @details This function parses the Air Quality Index per UBA (AQI-UBA) value
* and displays it on the USB UART.
* @param[in] aqi_uba : AQI-UBA value.
* @return None.
* @note None.
*/
void airquality11_display_aqi_uba ( uint8_t aqi_uba );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
airquality11_cfg_t airquality11_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
airquality11_cfg_setup( &airquality11_cfg );
AIRQUALITY11_MAP_MIKROBUS( airquality11_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = airquality11_init( &airquality11, &airquality11_cfg );
if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( AIRQUALITY11_ERROR == airquality11_default_cfg ( &airquality11 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n " );
Delay_ms ( 100 );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t aqi_uba = 0;
uint16_t aq_data = 0;
if ( AIRQUALITY11_OK == airquality11_get_aqi_uba( &airquality11, &aqi_uba ) )
{
airquality11_display_aqi_uba( aqi_uba );
Delay_ms ( 100 );
}
if ( AIRQUALITY11_OK == airquality11_get_tvoc( &airquality11, &aq_data ) )
{
log_printf( &logger, " TVOC: %u [ppb]\r\n", aq_data );
Delay_ms ( 100 );
}
if ( AIRQUALITY11_OK == airquality11_get_co2( &airquality11, &aq_data ) )
{
log_printf( &logger, " ECO2: %u [ppm]\r\n", aq_data );
Delay_ms ( 100 );
}
if ( AIRQUALITY11_OK == airquality11_get_aqi_s( &airquality11, &aq_data ) )
{
log_printf( &logger, " AQIS: %u [idx]\r\n", aq_data );
Delay_ms ( 100 );
}
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n " );
Delay_ms ( 1000 );
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
void airquality11_display_aqi_uba ( uint8_t aqi_uba )
{
switch ( aqi_uba )
{
case AIRQUALITY11_AQI_UBA_EXELLENT:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Exellent\r\n" );
log_printf( &logger, " Hygienic Rating: No objections\r\n" );
log_printf( &logger, " Recommendation: Target\r\n" );
log_printf( &logger, " Exposure Limit: No limit\r\n" );
break;
}
case AIRQUALITY11_AQI_UBA_GOOD:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Good\r\n" );
log_printf( &logger, " Hygienic Rating: No relevant objections\r\n" );
log_printf( &logger, " Recommendation: Sufficient ventilation\r\n" );
log_printf( &logger, " Exposure Limit: No limit\r\n" );
break;
}
case AIRQUALITY11_AQI_UBA_MODERATE:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Moderate\r\n" );
log_printf( &logger, " Hygienic Rating: Some objections\r\n" );
log_printf( &logger, " Recommendation: Increased ventilation - Search for sources\r\n" );
log_printf( &logger, " Exposure Limit: < 12 months\r\n" );
break;
}
case AIRQUALITY11_AQI_UBA_POOR:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Poor\r\n" );
log_printf( &logger, " Hygienic Rating: Major objections\r\n" );
log_printf( &logger, " Recommendation: Intensified ventilation - Search for sources\r\n" );
log_printf( &logger, " Exposure Limit: < 1 month\r\n" );
break;
}
case AIRQUALITY11_AQI_UBA_UNHEALTHY:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Unhealthy\r\n" );
log_printf( &logger, " Hygienic Rating: Situation not acceptable\r\n" );
log_printf( &logger, " Recommendation: Use only if unavoidable - Intensified ventilation recommended \r\n" );
log_printf( &logger, " Exposure Limit: hours\r\n" );
break;
}
default:
{
log_printf( &logger, " AQI-UBA Rating: Unknown\r\n" );
break;
}
}
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n " );
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:环境