DFROBOT SEN0335 多功能环境传感器V2 - ENS160+BME280 产品资料使用教程

简介

做简易的天气站，这一款传感器就够了！这是一款精准的环境传感器，采用ENS160+BME280芯片组合，BME280可对ENS160进行温湿度补偿，I2C接口，可以快速的测出温度、湿度、气压、海拔、TVOC和eCO2。
ENS160 空气质量传感器，搭载了ScioSense公司新推出ENS160空气质量传感器。该传感器专为室内空气质量检测而设计，能直接输出多种IAQ（TVOC、eCO2、AQI）数据。创新的TrueVOC技术结合金属氧化物(MOX)技术使得该传感器有优越准确性、快速响应、抗干扰等特性。
ENS160空气质量传感器内置算法，直接输出TVOC、eCO2、AQI数据，环境数据更丰富、容易理解。该传感器的预热时间小于3分钟，可以更快速的获得准确数据，内置基线自动校准算法，确保了传感器的长期稳定性。
BME280是一款集成温度、湿度、气压，三位一体的环境传感器。具有高精度，多功能，小尺寸等特点。温度误差为0.5℃，湿度误差为2%RH，气压测量在整个温区非常稳定的，偏置温度系数±1.5 pa/k，当温度变化时，1摄氏度的温度变化导致的误差仅在12.6厘米。

空气质量参考指标

AQI等级参考

eCO2/CO2浓度参考

TVOC浓度参考

应用场景

环境检测
空气净化器
家庭控制器
新风系统
天气预知

技术规格

供电电压：3.3V
工作电流：<20mA
产品尺寸：22*28mm

ENS160参数：

预热时间：<3分钟
接口方式：I2C
I2C地址：0x52、0x53(默认)
工作温度范围：-40℃~85℃
工作湿度范围：5 %RH~95 %RH
eCO2测量范围：400 ppm~65000 ppm
TVOC测量范围：0 ppb~65000 ppb

BME280参数：

I2C地址：0x76(默认)/0X77
工作温度：-40℃~85℃
温度测量范围：-40℃~+85℃，分辨率0.1℃，误差±0.5℃
湿度检测范围：0~100%RH，分辨率0.1%RH，误差±2%RH
压力检测范围：300~1100hPa

引脚说明

SEN0335示意图

序号	丝印	功能描述
1	VCC	电源正极
2	GND	电源负极
3	SCL	I2C时钟线
4	SDA	I2C数据线
5	INT	ENS160中断引脚：低电平有效

使用教程

准备

硬件
- 1 x FireBeetle ESP32-E控制板
- 1 x 多功能环境传感器-ENS160+BME280
- 若干杜邦线
软件
- Arduino IDE，点击下载Arduino IDE
- ENS160库文件和示例程序
- BME280库文件和示例程序

关于如何安装库文件，点击链接

接线图

SEN0335 CONNECT

样例代码1 - 获取数据

上传到FireBeetle后打开串口监视器可以的看到温湿度、气压、CO2和TVOC浓度。
长时间运行ENS160会使BME280的温度数据上升2℃左右，建议间歇性运行ENS160，降低温度偏差

ENS160运行状态

状态	解释
0	正常运行
1	预热，上电后前3分钟（需传感器不再出现初次启动状态）
2	初次启动，上电后前1小时（传感器连续工作24小时后将不再出现该状态，如果中途出现断电，重新上电后传感器仍会进入初次启动状态）

#include <DFRobot_ENS160.h>
#include "DFRobot_BME280.h"

#define SEA_LEVEL_PRESSURE    1015.0f

DFRobot_ENS160_I2C ENS160(&Wire, /*i2cAddr*/ 0x53);
typedef DFRobot_BME280_IIC    BME;    // ******** use abbreviations instead of full names ********
BME   bme(&Wire, 0x76);   // select TwoWire peripheral and set sensor address

// show last sensor operate status
void printLastOperateStatus(BME::eStatus_t eStatus)
{
  switch(eStatus) {
  case BME::eStatusOK:    Serial.println("everything ok"); break;
  case BME::eStatusErr:   Serial.println("unknow error"); break;
  case BME::eStatusErrDeviceNotDetected:    Serial.println("device not detected"); break;
  case BME::eStatusErrParameter:    Serial.println("parameter error"); break;
  default: Serial.println("unknow status"); break;
  }
}

void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);
  bme.reset();
  Serial.println("bme read data test");
  while(bme.begin() != BME::eStatusOK) {
    Serial.println("bme begin faild");
    printLastOperateStatus(bme.lastOperateStatus);
    delay(2000);
  }
  Serial.println("bme begin success");
  delay(100);
  // 初始化传感器
  while( NO_ERR != ENS160.begin() ){
    Serial.println("Communication with device failed, please check connection");
    delay(3000);
  }

  /**
   * 设置电源模式
   * mode 可配置的电源模式:
   *   ENS160_SLEEP_MODE: DEEP SLEEP mode (low power standby)
   *   ENS160_IDLE_MODE: IDLE mode (传感器不进行数据测量)
   *   ENS160_STANDARD_MODE: STANDARD Gas Sensing Modes
   */
  ENS160.setPWRMode(ENS160_STANDARD_MODE);

  /**
   * 设置温湿度环境参数，用于测量数据的校准补偿
   * temperature 当前环境温度, float类型, 单位: C
   * humidity    当前环境湿度, float类型, 单位: %rH
   */
  ENS160.setTempAndHum(/*temperature=*/bme.getTemperature(), /*humidity=*/bme.getHumidity());

}

void loop()
{
  float   temp = bme.getTemperature();
  uint32_t    press = bme.getPressure();
  float   alti = bme.calAltitude(SEA_LEVEL_PRESSURE, press);
  float   humi = bme.getHumidity();

  Serial.println();
  Serial.println("======== start print ========");
  Serial.print("temperature (unit Celsius): "); Serial.println(temp);
  Serial.print("pressure (unit pa):         "); Serial.println(press);
  Serial.print("altitude (unit meter):      "); Serial.println(alti);
  Serial.print("humidity (unit percent):    "); Serial.println(humi);
  Serial.println("========  end print  ========");
  /**
   * 获取传感器运行状
   * 返回值：0-Normal operation, 
   *         1-Warm-Up phase, During first 3 minutes after power-on.
   *         2-Initial Start-Up phase, During first full hour of operation after initial power-on.Only once in the sensor’s lifetime.
   *           Note that the status will only be stored in the non-volatile memory after an initial 24h of continuous
   *           operation. If unpowered before conclusion of said period, the ENS160 will resume "Initial Start-up" mode
   *           after re-powering.
   */
  uint8_t Status = ENS160.getENS160Status();
  Serial.print("Sensor operating status : ");
  Serial.println(Status);
  /**
   * 获取空气质量指数
   * 返回值: 1-Excellent, 2-Good, 3-Moderate, 4-Poor, 5-Unhealthy
   */
  uint8_t AQI = ENS160.getAQI();
  Serial.print("Air quality index : ");
  Serial.println(AQI);

  /**
   * 获取TVOC数据
   * 返回值范围为: 0–65000, 单位: ppb
   */
  uint16_t TVOC = ENS160.getTVOC();
  Serial.print("Concentration of total volatile organic compounds : ");
  Serial.print(TVOC);
  Serial.println(" ppb");

  /**
   * 获取eCO2数据
   * 返回值范围为: 400–65000, 单位: ppm
   */
  uint16_t ECO2 = ENS160.getECO2();
  Serial.print("Carbon dioxide equivalent concentration : ");
  Serial.print(ECO2);
  Serial.println(" ppm");
  Serial.println();

  delay(1000);
}

结果

主要API接口函数列表

  /**
   * @功能 判断是否可以读取数据
   * @返回 可以读取时为true，否则为false
   */
  bool checkDataReady();
    /**
   * @功能 设置环境参数
   * @参数 温度输入温度值，单位：摄氏度，范围（-40-85℃）
   * @参数 湿度输入湿度值，单位：%RH，范围（0-100%RH）
   */
  void setInTemHum(float temperature, float humidity);

  /**
   * @fn setPWRMode
   * @brief 设置电源模式
   * @param mode 可配置的电源模式:
   * @n       ENS160_SLEEP_MODE: DEEP SLEEP mode (low power standby)
   * @n       ENS160_IDLE_MODE: IDLE mode (low-power)
   * @n       ENS160_STANDARD_MODE: STANDARD Gas Sensing Modes
   * @return None
   */
  void setPWRMode(uint8_t mode);

  /**
   * @fn setINTMode
   * @brief 中断配置(INT)
   * @param mode 需要设置的中断模式,下列模式相与为mode:
   * @n       在DATA_XXX寄存器中出现新数据(可获取新的测量数据)时产生中断: eINTModeDIS, 禁用中断; eINTModeEN, 启用中断
   * @n       中断引脚输出驱动模式: eINTPinOD, 开漏; eINTPinPP, 推挽
   * @n       中断引脚有效电平: eINTPinActiveLow, 低电平有效; eINTPinActiveHigh, 高电平有效
   * @return None
   */
  void setINTMode(uint8_t mode);

  /**
   * @fn setTempAndHum
   * @brief 用户将环境温度和相对湿度写入ENS160, 用于气体测量数据的校准补偿。
   * @param ambientTemp 用于补偿的当前环境温度, float类型, 单位: C
   * @param relativeHumidity 用于补偿的当前环境湿度, float类型, 单位: %rH
   * @return None
   */
  void setTempAndHum(float ambientTemp, float relativeHumidity);

  /**
   * @fn getENS160Status
   * @brief 这个API获取传感器的运行状态信息
   * @return 运行状态:
   * @n        eNormalOperation: Normal operation; 
   * @n        eWarmUpPhase: Warm-Up phase; 
   * @n        eInitialStartUpPhase: Initial Start-Up phase; 
   * @n        eInvalidOutput: Invalid output
   */
  uint8_t getENS160Status(void);

  /**
   * @fn getAQI
   * @brief 获取根据UBA计算出的空气质量指数
   * @return 返回值范围为: 1-5(对应Excellent, Good, Moderate, Poor, Unhealthy这五个等级)
   */
  uint8_t getAQI(void);

  /**
   * @fn getTVOC
   * @brief 获取总挥发性有机化合物(TVOC)的浓度
   * @return 返回值范围为: 0–65000, 单位: ppb
   */
  uint16_t getTVOC(void);

  /**
   * @fn getECO2
   * @brief 获取根据检测到的VOCs和氢报告计算出的二氧化碳当量浓度(eCO2 – Equivalent CO2)
   * @return 返回值范围为: 400–65000, 单位: ppm
   * @note 分为五个等级: Excellent(400 - 600), Good(600 - 800), Moderate(800 - 1000), 
   * @n                  Poor(1000 - 1500), Unhealthy(> 1500)
   */
  uint16_t getECO2(void);

常见问题

Q:为什么我初始化传感器失败打印:device not detected
A:请检查代码中的I2C地址是否与传感器地址相同

更多问题及有趣的应用，可以 访问论坛 进行查阅或发帖。

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