CCS811 цифровой газовый датчик

Обзор

CCS811 — это цифровой газовый датчик для мониторинга качества воздуха в помещении. Он измеряет уровни летучих органических соединений (TVOC) и эквивалентного CO₂ (eCO₂), предоставляя ценные данные для систем вентиляции, умного дома и очистителей воздуха. Датчик работает через интерфейс I²C, что упрощает интеграцию в различные проекты.

Быстрая навигация

Характеристики Распиновка Подключение Отладка

Примеры кода

Arduino ESP-IDF ESPHome PlatformIO MicroPython

Приобретите CCS811 цифровой газовый датчик

Технические характеристики

Скачать datasheet

Распиновка CCS811

Датчик CCS811 имеет 8 пинов для I²C коммуникации, питания и сигнальных линий.

Схема распиновки

Типы пинов

Описание пинов

Подключение CCS811 к ESP32

Для подключения CCS811 к ESP32 используется интерфейс I²C.

Схема подключения

Таблица подключения

Важно: требуются подтягивающие резисторы 4.7kΩ на линиях SDA и SCL.

Отладка

Примеры кода

Arduino

#include <Wire.h>
#include "Adafruit_CCS811.h"

Adafruit_CCS811 ccs;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Wire.begin();
    
    if (!ccs.begin()) {
        Serial.println("Failed to start sensor! Please check your wiring.");
        while (1);
    }
    
    // Ожидание готовности датчика
    while (!ccs.available());
}

void loop() {
    if (ccs.available()) {
        if (!ccs.readData()) {
            Serial.print("eCO2: ");
            Serial.print(ccs.geteCO2());
            Serial.print(" ppm, TVOC: ");
            Serial.print(ccs.getTVOC());
            Serial.println(" ppb");
        } else {
            Serial.println("Error reading sensor data");
        }
    }
    delay(1000);
}

ESP-IDF

#include <stdio.h>
#include "driver/i2c.h"
#include "ccs811.h"

#define I2C_MASTER_SCL_IO 22
#define I2C_MASTER_SDA_IO 21
#define I2C_MASTER_NUM I2C_NUM_0
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ 100000

void app_main(void) {
    i2c_config_t i2c_config = {
        .mode = I2C_MODE_MASTER,
        .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,
        .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,
        .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ
    };
    
    i2c_param_config(I2C_MASTER_NUM, &i2c_config);
    i2c_driver_install(I2C_MASTER_NUM, I2C_MODE_MASTER, 0, 0, 0);
    
    ccs811_t sensor;
    ccs811_init(&sensor, I2C_MASTER_NUM, CCS811_ADDR_LOW);
    
    printf("Initializing CCS811\n");
    if (ccs811_start(&sensor) != CCS811_OK) {
        printf("Failed to start CCS811 sensor\n");
        return;
    }
    
    while (1) {
        uint16_t eco2, tvoc;
        if (ccs811_read_data(&sensor, &eco2, &tvoc) == CCS811_OK) {
            printf("eCO2: %d ppm, TVOC: %d ppb\n", eco2, tvoc);
        } else {
            printf("Error reading data from CCS811\n");
        }
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

ESPHome

i2c:
  sda: GPIO21
  scl: GPIO22

sensor:
  - platform: ccs811
    eco2:
      name: "eCO2"
    tvoc:
      name: "TVOC"
    address: 0x5A
    update_interval: 1s

PlatformIO

platformio.ini:

[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = arduino
monitor_speed = 115200

main.cpp:

#include <Wire.h>
#include "Adafruit_CCS811.h"

Adafruit_CCS811 ccs;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    Wire.begin(21, 22); // SDA: GPIO21, SCL: GPIO22
    
    if (!ccs.begin()) {
        Serial.println("Failed to start sensor! Please check your wiring.");
        while (1);
    }
    
    while (!ccs.available()); // Ожидание готовности датчика
}

void loop() {
    if (ccs.available()) {
        if (!ccs.readData()) {
            Serial.print("eCO2: ");
            Serial.print(ccs.geteCO2());
            Serial.print(" ppm, TVOC: ");
            Serial.print(ccs.getTVOC());
            Serial.println(" ppb");
        } else {
            Serial.println("Error reading sensor data");
        }
    }
    delay(1000);
}

MicroPython

from machine import I2C, Pin
import time

# I2C адрес CCS811
CCS811_ADDR = 0x5A

# Регистры
MEAS_MODE = 0x01
ALG_RESULT_DATA = 0x02
APP_START = 0xF4
HW_ID = 0x20

# Инициализация I2C
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21))

# Проверка датчика
hw_id = i2c.readfrom_mem(CCS811_ADDR, HW_ID, 1)
if hw_id[0] != 0x81:
    print("CCS811 not found!")
    while True:
        pass

# Запуск датчика
i2c.writeto(CCS811_ADDR, bytes([APP_START]))
time.sleep(0.1)

# Установка режима измерения
i2c.writeto_mem(CCS811_ADDR, MEAS_MODE, bytes([0x10]))

def read_data():
    data = i2c.readfrom_mem(CCS811_ADDR, ALG_RESULT_DATA, 8)
    eCO2 = (data[0] << 8) | data[1]
    TVOC = (data[2] << 8) | data[3]
    return eCO2, TVOC

while True:
    eCO2, TVOC = read_data()
    print(f"eCO2: {eCO2} ppm, TVOC: {TVOC} ppb")
    time.sleep(1)

Итоги

CCS811 — это мощный датчик качества воздуха с поддержкой множества платформ разработки: Arduino, ESP-IDF, ESPHome, PlatformIO и MicroPython.

Рекомендации

• Для точных измерений дайте датчику прогреться минимум 20 минут при первом использовании
• Используйте стабильный источник питания 3.3V
• Добавьте подтягивающие резисторы 4.7kΩ на линиях SDA и SCL

Похожие датчики

• AGS10 — датчик газов (VOC)
• ENS160 — мультигазовый датчик (MOX)
• MiCS-4514 — двухканальный газовый датчик