1. 创意方向介绍
在我们日常生活中,空气质量经常受到灰尘、霉菌和挥发性有机化合物(VOC)的影响。本创意旨在利用ESP32-C3-DEVKITC-02 开发板改造现有空气净化器,使其具备智能监测和自动控制功能。通过集成PM2.5 传感器和 VOC 传感器,该系统能够实时监测空气质量,并通过 LCD 显示屏或 LED 指示灯提供可视化反馈。
2. 方案框图
系统框图如下:
3. 主要原理
空气质量监测:系统使用PM2.5 和 VOC 传感器实时检测空气中的颗粒物和挥发性有机化合物浓度。ESP32-C3-DEVKITC-02 开发板处理这些数据,并判断当前空气质量状态。
显示与提醒:通过LCD 显示屏实时显示 PM2.5 和 VOC 数据,或通过 LED 指示灯的颜色变化(例如绿色表示空气良好,红色表示污染)为用户提供可视化的空气质量反馈。
低功耗运行:利用ESP32-C3-DEVKITC-02 的低功耗特性,在无需频繁操作的情况下,进入低功耗模式,延长设备运行时间,适合长时间不间断工作。
4. 器件介绍
主控芯片:由Espressif Systems生产的ESP32-C3-DEVKITC-02,基于RISC-V 架构的单核处理器,主频最高 160 MHz。
内存和存储:400 KB SRAM,4 MB 闪存,适合处理传感器数据并存储必要的状态信息。
无线通信:支持2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5.0(包括 BLE),可以通过无线更新固件或远程控制。
GPIO 引脚:提供21 个 GPIO 引脚,支持多种外设接口,包括 I2C、SPI、UART、PWM、ADC 等。
PM2.5 传感器:常用型号有如SDS011 或 PMS5003,作用为检测空气中的细颗粒物(2.5 微米及以下),通过
UART 或 I2C 接口与 ESP32-C3-DEVKITC-02 连接。
VOC 传感器:常用型号为 MQ135,作用为检测空气中的挥发性有机化合物(如甲醛、苯等有害气体),通过模拟
接口与ESP32-C3-DEVKITC-02 连接。
显示单元:LCD 显示屏:使用1602 或 OLED 显示屏显示空气质量数据。LED 指示灯:RGB LED 用于指示空气质量
状态(如绿色表示空气良好,红色表示污染严重)。
电源管理单元:系统由5V 直流电源供电,确保 ESP32-C3-DEVKITC-02 和传感器的稳定运行。