空气质量检测模块 - CCS811
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一、产品简介
通过CCS811传感器模块可以测量环境中TVOC(总挥发性有机物质)浓度和eCO2(二氧化碳)浓度，作为衡量空气质量（IAQ）的指标。
引脚定义
VCC：3.3V
GND：接地
SCL：I2C时钟
SDA：I2C数字
WAK：接地
INT：NC（阈值中断引脚）
RST：NC（复位引脚）
ADD：NC
二、技术参数
供电电压：3.3V
接口：I2C接口
分辨率：14位
工作电流：20mA
睡眠模式的电流：3uA
模块尺寸：15mm * 21mm
三、软件接口
CCS811传感器HaaS Python驱动：下载地址
CCS811(i2cObj) - 创建CCS811驱动对象
函数原型：
ccs811Obj = CCS811(i2cObj)
参数说明：
参数 类型 必选参数？ 说明
i2cObj I2C 是 调用此函数前需确保i2cObj对象已经处于open状态
返回值：
CCS811对象创建成功，返回CCS811对象；CCS811对象创建失败，抛出Exception
示例代码：
from driver import I2C
import ccs811
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ccs811")
devObj = ccs811.CCS811(i2cObj)
print("ccs811 inited!")
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输出：
ccs811 inited!
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geteCO2 - 获取空气中二氧化碳浓度
函数功能：
获取空气中二氧化碳浓度
函数原型：
CCS811.geteCO2()
参数说明：
无
返回值：
返回值 类型 说明
status 整型 0-无效数值；
1-有效数值
eco2 整型 单位：ppm，>=400
示例：
from driver import I2C
import ccs811
import utime
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ccs811")
devObj = ccs811.CCS811(i2cObj)
print("ccs811 inited!")
while True:
status,eco2 = devObj.geteCO2()
if status == 1:
print('eCO2: %d ppm' %(eco2))
utime.sleep(1)
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输出：
ccs811 inited!
eCO2: 400 ppm
eCO2: 868 ppm
eCO2: 400 ppm
eCO2: 400 ppm
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getTVOC - 获取空气中挥发有机物的浓度
函数功能：
获取空气中挥发有机物的浓度
函数原型：
CCS811.getTVOC()
参数说明：
无
返回值：
返回值 类型 说明
status 整型 0-无效数值；
1-有效数值
tvoc 整型 单位：ppb
示例：
from driver import I2C
import ccs811
import utime
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ccs811")
devObj = ccs811.CCS811(i2cObj)
print("ccs811 inited!")
while True:
status,tvoc = devObj.getTVOC()
if status == 1:
print('TVOC: %d ppb' %(tvoc))
utime.sleep(1)
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输出：
ccs811 inited!
TVOC: 0 ppb
TVOC: 0 ppb
TVOC: 0 ppb
TVOC: 3 ppb
TVOC: 734 ppb
TVOC: 68 ppb
TVOC: 129 ppb
TVOC: 62 ppb
TVOC: 25 ppb
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geteCO2TVOC - 获取空气中二氧化碳以及挥发有机物的浓度
函数功能：
获取空气中二氧化碳以及挥发有机物的浓度
函数原型：
CCS811.geteCO2TVOC()
参数说明：
无
返回值：
返回值 类型 说明
status 整型 0-无效数值；
1-有效数值
eco2 整型 单位：ppm,>=400
tvoc 整型 单位：ppb
示例：
from driver import I2C
import ccs811
import utime
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ccs811")
devObj = ccs811.CCS811(i2cObj)
print("ccs811 inited!")
while True:
status,eco2,tvoc = devObj.geteCO2TVOC()
if status == 1:
print('eCO2: %d ppm, TVOC: %d ppb' % (eco2, tvoc))
utime.sleep(1)
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输出：
ccs811 inited!
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 1495 ppm, TVOC: 168 ppb
eCO2: 481 ppm, TVOC: 12 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
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四、接口案例
此使用实例在board.json中定义了名为CCS811的I2C类型的对象。在Python脚本中周期性的获取二氧化碳、有机物浓度并打印在日志中。
代码：
board.json配置
{
"name": "board-name",
"version": "1.0.0",
"io": {
"ccs811": {
"type": "I2C",
"port": 0,
"addrWidth": 7,
"freq": 400000,
"mode": "master",
"devAddr": 90
}
},
"debugLevel": "ERROR",
"repl": "disable"
}
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# Python代码
from driver import I2C
import ccs811
import utime
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ccs811")
devObj = ccs811.CCS811(i2cObj)
print("ccs811 inited!")
while True:
status,eco2,tvoc = devObj.geteCO2TVOC()
if status == 1:
print('eCO2: %d ppm, TVOC: %d ppb' % (eco2, tvoc))
utime.sleep(1)
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输出：
ccs811 inited!
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 1495 ppm, TVOC: 168 ppb
eCO2: 481 ppm, TVOC: 12 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
eCO2: 400 ppm, TVOC: 0 ppb
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五、工作原理
INA219传感器寄存器描述如下表所示：
序号 寄存器地址 功能说明 默认值
1 0x00 状态寄存器 –
2 0x01 测量模式寄存器 –
3 0x02 测量结果寄存器 –
4 0x20 硬件ID寄存器 0x81
5 0x21 硬件版本寄存器 0x1X
6 0xF4 APP启动寄存器 –
7 0xFF 软件重启寄存器 –
从下图可以看到CCS811内置I2C通信单元，与MCU进行数据交互。其中nINT和nRESET是可选的，根据实际项目需要而定，nWAKE低电平状态为激活CCS811。
引脚分布如下：
序号 引脚名 功能说明
1 I2C_ADDR 低电平 - I2C地址总线0x5A 高电平 - I2C地址总线0x5B
2 nRESET 复位引脚，低电平有效
3 nINT 阈值中断引脚
4 PWM –
5 Sense –
6 VDD 电源正
7 nWAKE 唤醒引脚，低电平有效
8 AUX –
9 I2C_SDA I2C数据线
10 I2C_SCK I2C时钟线
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