【DigiKey年度宠粉】+空气质量检测仪

设计采用M5Stack CoreS3 SE + SGP30 传感器实现空气质量采集显示，软件采用Arduino IDE环境进行开发。

硬件均从得捷电子网站采购，方便快捷。

主控采用CoreS3 SE开发板，显示传感器采集到的CO₂与TVOC数据

CoreS3 SE是 M5Stack 开发的第三代模块化物联网开发套件，基于乐鑫 ESP32-S3 芯片构建，适用于快速原型设计和多样化应用开发。其主要特性如下：

主控芯片‌：搭载 ‌ESP32-S3‌ 双核 Xtensa LX7 处理器，主频 ‌240MHz‌，支持 ‌Wi-Fi 2.4GHz‌ 通信，板载 ‌16MB Flash‌ 和 ‌8MB PSRAM‌，满足复杂物联网应用的资源需求。

配备 ‌2.0英寸电容式触摸 IPS 屏幕‌，采用高强度玻璃面板，支持多点触控与直观交互。

通信协议‌有 ‌I²C‌、‌SPI‌ 等总线接口。

SGP30 气体传感器

检测指标‌：‌TVOC（总挥发性有机化合物）‌：范围 ‌0–60000 ppb‌，分辨率 1 ppb18。‌eCO₂（等效二氧化碳浓度）‌：范围 ‌400–60000 ppm‌，分辨率 1 ppm15。‌输出特性‌：数字信号输出，支持 ‌I²C 通信协议‌，默认 7 位地址为 ‌0x58‌，读写地址分别为 0xB0 和 0xB134。

硬件连接（基于I²C协议）‌

电源接口‌：SGP30的 ‌VCC‌ 接 CoreS3 的 ‌3.3V‌ 引脚（避免电压过高损坏传感器）46SGP30的 ‌GND‌ 接 CoreS3 的 ‌GND‌‌通信接口‌：SGP30的 ‌SCL‌ 接 CoreS3 的 ‌GPIO16‌（默认I²C时钟引脚）4SGP30的 ‌SDA‌ 接 CoreS3 的 ‌GPIO17‌（默认I²C数据引脚）

软件配置（Arduino IDE环境）

首先安装Arduino IDE环境

‌依赖库安装‌：

安装 ‌M5CoreS3‌ 库（管理屏幕显示与核心功能）安装 ‌Adafruit_SGP30‌ 库（驱动传感器）

代码头文件声明：

#include <M5CoreS3.h>  
#include <Adafruit_SGP30.h>  
Adafruit_SGP30 sgp;

‌初始化配置‌：

void setup() {  
  M5.begin();  
  Wire.begin(16, 17);  // 指定I²C引脚  
  if (!sgp.begin()) {  
    M5.Lcd.println("Sensor Error!");  
    while(1);  
  }  
  M5.Lcd.println("Preheating...");  
  delay(15000);  // 传感器预热15秒:ml-citation{ref="4,5" data="citationList"}  
}

数据显示实现：

void loop() {  
  M5.update();  // 更新硬件状态  
  if (sgp.IAQmeasure()) {  
    uint16_t eco2 = sgp.eCO2;  // 获取CO₂等效值（单位：ppm）:ml-citation{ref="5" data="citationList"}  
    uint16_t tvoc = sgp.TVOC;  // 获取TVOC值（单位：ppb）:ml-citation{ref="5" data="citationList"}  
      
    // 屏幕显示  
    M5.Lcd.fillScreen(BLACK);  
    M5.Lcd.setCursor(20, 50);  
    M5.Lcd.printf("CO₂: %d ppm", eco2);  
    M5.Lcd.setCursor(20, 80);  
    M5.Lcd.printf("TVOC: %d ppb", tvoc);  
  }  
  delay(2000);  // 数据刷新间隔2秒:ml-citation{ref="3,6" data="citationList"}  
}

关键问题与优化

‌数据异常处理‌：

若持续输出 ‌0xFFFF‌（65535），检查I²C连接或尝试硬件复位传感器2。使用 Wire.scan() 验证SGP30的I²C地址是否为 ‌0x58‌4。