Thiết bị giám sát chất lượng không khí (Air Quality Monitor)

Thiết bị giám sát chất lượng không khí ESP32 với thanh LED (SGP40)

Tổng quan

Dự án này là một bộ giám sát chất lượng không khí để bàn nhỏ gọn, sử dụng vi điều khiển ESP32 C3 Waveshare và cảm biến VOC SGP40 - DFRobot SEN0394.

Nó đo chất lượng không khí trong nhà theo thời gian thực và hiển thị kết quả thông qua LED RGB 10 x WS2813 Mini 3535 cùng với một bảng điều khiển web được lưu trữ trực tiếp trên ESP32 C3 Waveshare.

Thiết bị này tự tạo điểm truy cập Wi-Fi riêng và hiển thị chất lượng không khí trên một trang web mà bạn có thể truy cập từ bất kỳ điện thoại hay máy tính nào.

Thanh LED cung cấp chỉ báo trực quan tức thì về chất lượng không khí:

• 🟢 Xanh lá – chất lượng không khí rất tốt
• 🟡 Vàng – tốt
• 🟠 Cam – mức độ ô nhiễm tăng cao
• 🔴 Đỏ – chất lượng không khí kém

ESP32 cũng lưu trữ một giao diện web đơn giản để bạn có thể xem mức VOC hiện tại và dữ liệu lịch sử. Điều này làm cho thiết bị trở nên lý tưởng cho:

• giám sát không khí tại nhà
• kiểm soát chất lượng không khí văn phòng
• kiểm tra thông gió
• các dự án nhà thông minh DIY

Tính năng

• Giám sát chất lượng không khí VOC thời gian thực
• Vi điều khiển ESP32-C3
• Cảm biến chất lượng không khí kỹ thuật số SGP40
• Chỉ báo chất lượng không khí bằng 10 đèn LED RGB
• Tự động làm nóng và ổn định cảm biến
• Bộ lọc trung vị để đọc chỉ số ổn định
• Tự động hiệu chuẩn đường cơ sở
• Tích hợp WiFi Access Point
• Bảng điều khiển web
• Lịch sử VOC 24 giờ
• Thiết bị hoạt động hoàn toàn độc lập (không cần internet)

Danh sách linh kiện (BOM)

Tùy chọn:

• Vỏ in 3D
• Tấm tán sáng cho thanh LED

Sơ đồ đấu dây

Cảm biến SGP40 (I2C)

Thanh LED (WS2812 / WS2813)

Đèn LED tích hợp trên ESP32

Đèn LED RGB trên bo mạch được vô hiệu hóa trong firmware để chỉ sử dụng thanh LED bên ngoài.

Bảng màu LED

Cân chỉnh màu sắc được tối ưu hóa cho đèn LED WS2812.

Giao diện Web

ESP32 tạo ra một mạng WiFi:

SSID: ESP32-AIR
Mật khẩu: 12345678

Mở trên trình duyệt:

http://192.168.4.1

Bảng điều khiển web hiển thị:

• giá trị VOC hiện tại
• trạng thái chất lượng không khí
• biểu đồ 24 giờ
• giá trị tối thiểu và tối đa

Trang web sẽ tự động làm mới sau mỗi 30 giây.

Cách thức hoạt động

1. ESP32 đọc dữ liệu VOC từ cảm biến SGP40
2. Các phép đo được lọc bằng bộ lọc trung vị
3. Tự động hiệu chuẩn giúp ổn định đường cơ sở
4. Giá trị VOC được chuyển đổi thành chỉ số chất lượng không khí 0–500
5. Thanh LED thay đổi màu sắc tùy thuộc vào chất lượng không khí
6. Dữ liệu được ghi lại cho lịch sử 24 giờ
7. ESP32 lưu trữ một giao diện web cục bộ