DFROBOT SEN0537 ENS160空气质量传感器 (I2C)产品资料使用教程

简介

ENS160空气质量传感器探头，搭载了ScioSense公司新推出的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。

空气质量参考指标

AQI等级参考

eCO2/CO2浓度参考

TVOC浓度参考

产品特性

探头形态更适合安装部署
多种IAQ输出(TVOC、eCO2、AQI)，环境数据丰富
预热时间小于三分钟，更快获取数据
内置算法，输出数据更准确
自动校准基线，长期使用更稳定

应用场景

空气净化/家庭自动化
环境污染检测
暖通空调/通风系统
楼宇自动化/智能恒温器
电器/抽油烟机

技术规格

供电电压：3.3 V~5.5 V
工作电流：29 mA
预热时间：<3分钟
接口方式：I2C
I2C地址：0x53
工作温度范围：-10℃~80℃
工作湿度范围：5 %RH~95 %RH(非凝露)
eCO2测量范围：400 ppm~65000 ppm
TVOC测量范围：0 ppb~65000 ppb
线缆长度：1m

引脚说明

序号	丝印	功能描述
1	红线	电源正极
2	黑线	电源负极
3	黄线	I2C时钟线
4	绿线	I2C数据线

Arduino使用教程

准备

硬件
- DFRuino UNO R3 x1
- ENS160 空气质量传感器(I2C) x1
- 若干杜邦线
软件
- Arduino IDE，点击下载Arduino IDE
- ENS160库文件和示例程序

关于如何安装库文件，点击链接

接线图

其它主板连接至对应的SCL、SDA接口即可

样例代码 - 轮询获取数据

通过Arduino IDE将程序烧录到DFRuino Uno，打开串口我们可以在串口监视器依次看到打印出的传感器状态、AQI等级以及TVOC、eCO2浓度。

传感器运行状态

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）

更详细的解释请看芯片手册第10章

⚠**注意：**环境温湿度会影响数据准确度，请在setTempAndHum(/*temperature=*/temp, /*humidity=*/hum);函数中填入当前环境温湿度。

/*!
 * @file  getMeasureData.ino
 * @brief  通过轮询方式获取传感器数据(Fermion版本请使用3.3V主控)
 * @details  配置传感器电源模式, 测量参数(测量气体时用于补偿校准的温度和相对湿度)
 * @copyright  Copyright (c) 2010 DFRobot Co.Ltd (http://www.dfrobot.com)
 * @license  The MIT License (MIT)
 * @author  [qsjhyy](yihuan.huang@dfrobot.com)
 * @version  V1.0
 * @date  2021-10-26
 * @url  https://github.com/DFRobot/DFRobot_ENS160
 */
#include <DFRobot_ENS160.h>

DFRobot_ENS160_I2C ENS160(&Wire, /*iicAddr*/ 0x53);

void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);

  // 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=*/25.0, /*humidity=*/50.0);

}

void loop()
{
  /**
   * 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("传感器运行状态 : ");
  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

实时的eCO2、TVOC浓度、AQI等级以及传感器运行状态已经打印在了串口监视器中

主要API接口函数列表

  /**
   * @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);

树莓派使用教程

⚠**特别注意：**第一次使用请让传感器先运行1小时后以确保数据准确，之后每次使用先运行(预热)三分钟。同时还需环境温湿度对测量数据进行补偿。

准备

硬件
- 树莓派4代B型（或类似）主控板 x 1
- ENS160空气质量传感器(I2C) x 1
- 若干杜邦线 x 1
软件
- ENS160空气质量传感器python库
- RASPBIAN树莓派官方操作系统

接线图

将模块与树莓派按照连线图相连。

安装驱动

启动树莓派的I2C接口。如已开启，可跳过该步骤。
打开终端（Terminal），键入如下指令，并回车：
pi@raspberrypi:~ $ sudo raspi-config
然后用上下键选择“Interfacing Options ”, 按回车进入，选择 “ P5 I2C ”, 按回车确认“ YES ”即可。重启树莓派主控板。
安装Python依赖库与git，树莓派需要联网。如已安装，可跳过该步骤。
在终端中，依次键入如下指令，并回车：
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get update
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install build-essential python-dev python-smbus git
下载ENS160驱动库。在终端中，依次键入如下指令，并回车：
pi@raspberrypi:~ $ cd Desktop/
pi@raspberrypi:~/Desktop $ git clone https://github.com/DFRobot/DFRobot_ENS160

样例代码 - 轮询获取数据

在终端中，键入如下指令并回车，运行样例代码：

pi@raspberrypi:~/Desktop $ cd DFRobot_ENS160/python/raspberrypi/examples/get_measure_data

pi@raspberrypi:~/Desktop/DFRobot_ENS160/python/raspberrypi/examples/get_measure_data $python get_measure_data.py

结果

常见问题

还没有客户对此产品有任何问题，欢迎通过qq或者论坛联系我们！

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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