設(shè)計采用M5Stack CoreS3 SE + SGP30 傳感器實現(xiàn)空氣質(zhì)量采集顯示，軟件采用Arduino IDE環(huán)境進(jìn)行開發(fā)。

硬件均從得捷電子網(wǎng)站采購，方便快捷。

主控采用CoreS3 SE開發(fā)板，顯示傳感器采集到的CO?與TVOC數(shù)據(jù)

CoreS3 SE是 M5Stack 開發(fā)的第三代模塊化物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)套件，基于樂鑫 ESP32-S3 芯片構(gòu)建，適用于快速原型設(shè)計和多樣化應(yīng)用開發(fā)。其主要特性如下：

主控芯片‌：搭載 ‌ESP32-S3‌ 雙核 Xtensa LX7 處理器，主頻 ‌240MHz‌，支持 ‌Wi-Fi 2.4GHz‌ 通信，板載 ‌16MB Flash‌ 和 ‌8MB PSRAM‌，滿足復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的資源需求。

配備 ‌2.0英寸電容式觸摸 IPS 屏幕‌，采用高強度玻璃面板，支持多點觸控與直觀交互。

通信協(xié)議‌有 ‌I²C‌、‌SPI‌ 等總線接口。

SGP30 氣體傳感器

檢測指標(biāo)‌：‌TVOC（總揮發(fā)性有機化合物）‌：范圍 ‌0–60000 ppb‌，分辨率 1 ppb18。‌eCO?（等效二氧化碳濃度）‌：范圍 ‌400–60000 ppm‌，分辨率 1 ppm15。‌輸出特性‌：數(shù)字信號輸出，支持 ‌I²C 通信協(xié)議‌，默認(rèn) 7 位地址為 ‌0x58‌，讀寫地址分別為 0xB0 和 0xB134。

硬件連接（基于I²C協(xié)議）‌

電源接口‌：SGP30的 ‌VCC‌ 接 CoreS3 的 ‌3.3V‌ 引腳（避免電壓過高損壞傳感器）46SGP30的 ‌GND‌ 接 CoreS3 的 ‌GND‌‌通信接口‌：SGP30的 ‌SCL‌ 接 CoreS3 的 ‌GPIO16‌（默認(rèn)I²C時鐘引腳）4SGP30的 ‌SDA‌ 接 CoreS3 的 ‌GPIO17‌（默認(rèn)I²C數(shù)據(jù)引腳）

軟件配置（Arduino IDE環(huán)境）

首先安裝Arduino IDE環(huán)境

‌依賴庫安裝‌：

安裝 ‌M5CoreS3‌ 庫（管理屏幕顯示與核心功能）安裝 ‌Adafruit_SGP30‌ 庫（驅(qū)動傳感器）

代碼頭文件聲明：

#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引腳  
  if (!sgp.begin()) {  
    M5.Lcd.println("Sensor Error!");  
    while(1);  
  }  
  M5.Lcd.println("Preheating...");  
  delay(15000);  // 傳感器預(yù)熱15秒:ml-citation{ref="4,5" data="citationList"}  
}  

數(shù)據(jù)顯示實現(xiàn)：

void loop() {  
  M5.update();  // 更新硬件狀態(tài)  
  if (sgp.IAQmeasure()) {  
    uint16_t eco2 = sgp.eCO2;  // 獲取CO?等效值（單位：ppm）:ml-citation{ref="5" data="citationList"}  
    uint16_t tvoc = sgp.TVOC;  // 獲取TVOC值（單位：ppb）:ml-citation{ref="5" data="citationList"}  
      
    // 屏幕顯示  
    M5.Lcd.fillScreen(BLACK);  
    M5.Lcd.setCursor(20, 50);  
    M5.Lcd.printf("CO?: %d ppm", eco2);  
    M5.Lcd.setCursor(20, 80);  
    M5.Lcd.printf("TVOC: %d ppb", tvoc);  
  }  
  delay(2000);  // 數(shù)據(jù)刷新間隔2秒:ml-citation{ref="3,6" data="citationList"}  
}  

關(guān)鍵問題與優(yōu)化

‌數(shù)據(jù)異常處理‌：

若持續(xù)輸出 ‌0xFFFF‌（65535），檢查I²C連接或嘗試硬件復(fù)位傳感器2。使用 Wire.scan() 驗證SGP30的I²C地址是否為 ‌0x58‌4。

‌精度優(yōu)化‌：

SGP30需結(jié)合濕度傳感器（如SHT3x）補償數(shù)據(jù)精度，否則默認(rèn)輸出為等效值。

‌功耗控制‌：

調(diào)用 M5.shutdown() 關(guān)閉屏幕背光或非必要功能以降低功耗。

擴展應(yīng)用場景空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)（顯示實時數(shù)據(jù)并通過Wi-Fi上傳云端）智能家居聯(lián)動（根據(jù)CO?濃度自動開啟通風(fēng)設(shè)備）

通過上述步驟，可快速搭建基于M5Stack CoreS3的空氣質(zhì)量監(jiān)測終端，適用于家庭、辦公環(huán)境等場景。