安费诺提供I2C接口的模块化空气质量传感器解决方案，还提供基于Arduino的空气质量传感器开发平台

时间： 2020-04-04 来源：Amphenol Sensors

技术问答

当我们的工程师打算开发一个满足相应功能的硬件系统的时候，在系统功能符合精度、响应特性等基本功能之外，满脑子还都会考虑简化设计、节省成本以及可扩展性。对于板级多设备互联的系统而言，I2C（Inter-Integrated Circuit）绝对是需要考虑的方向。I2C虽然看似没有UART接口方式的简单，也没有SPI接口的那种更高的速率，但是：

1.UART几乎不会用于板上设备间多于2个以上的设备间通信，更不要说其对波特率的统一配置要求；

2. I2C通信速率远比UART灵活，100kbps也只算是一般速率要求；而UART如果波特率出现偏差，相关的设备除非以一个主设备的波特率为基准来进行复制的自动校准外，只能每个设备以增加成本的方式都使用晶振来控制波特率漂移；

3.I2C总线上可以挂更多的设备，实现一主多从、多主多从的功能；

4.I2C所有设备之间只要两根连线（SCL，SDA）即可相通；SPI则需要除4根数据线外，一般只支持一主多从，而且每个主从设备都需要一个额外的片选控制线；

5.作为备选，有时候一般I/O口即可作为I2C接口进行读写操作。

安费诺传感器（AMPHENOL SENSORS)提供的I2C传感器方案

如果某个系统需要集成一个空气质量监测模块，而其中的功能模块有很多选择：

1.CO2传感器模块

2.粉尘传感器PM2.5模块

3.相对湿度传感器（往往也都集成温度传感器）

4.大气压力传感器

5.VOC甲醛类气体传感器等

6.LCD显示模块（可选，看该空气质量模块是否独立运行）

看到主控MCU周边需要安插这么多模块，必然考虑采用什么接口形式，以及选择哪款MCU以满足最起码的硬件接口要求。所以，为什么不考虑I2C接口？

1.首先，空气质量监测功能对于响应特性不会太苛刻，3~4秒都是算高速了，所以，即使将以上的模块都安插在一个I2C总线上，接口在读取数据的速度上是足够；

2.其次，I2C接口下，所有功能模块的控制接口函数可以最大化的保持一致，MCU的控制代码可以很好地统一固件架构，方便后续的维护；

3.系统设计简化，除了需要考虑电平兼容转换之外，其余的只要关注应用；

4.方便扩展：如果某天需要增加模块，也只要挂在总线上，加个供电即可测试；

5.实际应用过程中，需要留意I2C总线上电平的兼容性。可简单利用电平转换芯片（如TI的PCA9306等芯片），实现保持双向通信同时实现电平转换。

安费诺传感器（Amphenol Sensors）旗下的Telaire品牌可以提供无缝连接。为方便选型，以下表格中的产品提供了空气质量监测所需的多种高质量、高可靠性的多基于I2C接口的传感器型号。

安费诺传感器（Amphenol Sensors）提供的基于Arduino的空气质量传感器开发平台（AAS Arduino）

如果大家对于简化接口的方式不过瘾，愿意尝试稍微复杂的接口组合，可以去看看现成的基于AAS Arduino的开发平台，在网上电子商城如e络盟可以直接购买。

该开发平台上，主要集成了CO2，粉尘PM2.5，温湿度等传感器。并由一个OLED直接显示当前的检测数值。

又或者，如果对于其中几款传感器感兴趣，又限于时间却仍想评估，安费诺为您提供了免费的软件，可以对现有基于UART接口的CO2和粉尘传感器作初步的简单评测。

安费诺传感器（Amphenol Sensors)免费传感器演示软件——ASTG Sensor Reader

ASTG Sensor Reader是一款免费软件，其基本想法就是为尽可能地方便用户对若干产品（V1.0支持CO2和粉尘传感器中带UART接口的型号）的评估和初步验证，同时也提供了相关帮助文档，包括了产品公开部分的协议、测试源码和产品性能说明书等。软件验证系统构成非常简单。如图-5所示：

包括免费软件，用户另外所需的就是图-5中的以下几样装备。

1.常备电脑（运行软件并显示）

27USB转UART模块，外加4根导线，5v兼作为传感器供电

3.传感器模块（UART接口）

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全部评论（1）

一二三四五 Lv5. 技术专家 2020-10-15

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PSI-D-4V-ASCX,MDCX,1 PSI-D-4V,100 PSI-X-DO,20 INCH-DX-4V-MINI,5 INCH-D-DO,100 PSI-G-CGRADE-MINI,MLV SERIES,150 PSI-D-4V,0.5 INCH-G-4V,30 PSI-GF-HGRADE-MINI,MLV-L01D,0.3 PSI-D-HGRADE-MV,20 INCH-D-MV,ADO,10 INCH-G-MV-MINI,1 INCH-G-4V,5 INCH-DX-MV-MINI,15 PSI-G-4V,BLC-L30D,0.3 PSI-D-4V,BLVR,0.3 PSI-G-4V-PRIME,150 PSI-D-HGRADE-MV,BLC-L01D-D1,2 INCH-DX-MV-MINI,2 INCH-G-MV-MINI,0.3 PSI-G-HGRADE-MINI,30 PSI-DX-4V-MINI,MLV-030D,100 PSI-D-DO,15 PSI-A-HGRADE-MINI,CPA-602,0.5 INCH-DX-4V-MINI,MCS SERIES,0.3 PSI-G-PRIME-MINI,2 INCH-D-MV,1 PSI-G-CGRADE-MINI,DLC,15 PSI-G-PRIME-MINI,30 PSI-D-4V-PRIME,1 PSI-D-CGRADE-MV,SPM 02,DLH,30 PSI-D-PRIME-MINI,DLVR-L02D-E1NS-C-NI3F,15 PSI-G-HGRADE-MINI,60 INCH-G-4V,MLV-150D,30 PSI-A-4V,FPS,0.3 PSI-DX-4V-MINI,0.3 PSI-GF-PRIME-MINI,DLV,15 PSI-A-CGRADE-MV,120 CMH2O-D1-4V-MINI,30 INCH-G-MV-MIN,BARO-A-4V,15 PSI-GF-PRIME-MINI,BARO-DO-MIL,DLHR-L02DE1NS-CNAV6,10 INCH-GDIP-MV-SDXL,5 PSI-D-4V,15 PSI-AF-PRIME-MINI,20 CMH2O-D1-4V-MINI,MLV-L05D,100 PSI-GF-CGRADE-MINI,5 PSI-D-PRIME-MINI,DLVR-F50D,0.3 PSI-D-4V-MIL,5 INCH-D-MV,DLVR-L05D,DLVR-L05G,15 PSI-G-CGRADE-MINI,0.3 PSI-D-4V-PRIME,15 PSI-D-4V-ASCX,10 INCH-GF-HGRADE-MINI,15 PSI-D-PRIME-MV,4 INCH-G-CGRADE-MINI,150 PSI-G-4V,10 INCH-DX-MV-MINI,60 INCH-DX-P4V-MINI,10 INCH-D1DIP-MV-SDXL,BDS-L10D100A,BLC,30 INCH-D-MV,SPA 401□-□□□□□□□□□□□□□□□□,100 PSI-G-CGRADE-MIN,30 INCH-GDIP-MV-MINI,DLV-005G-E1BD-CNI3F,2 INCH-D2DIP-MV-MINI,20 INCH-D1DIP-MV-MINI,DLV-060D,DLV-060G,30 PSI-A-DO-MIL,1 PSI-D-4V-MIL,DLVR-L02G,1 PSI-D-4V-MINI,DLV-060A,BLV,2 INCH-D1DIP-MV-MINI,15 PSI-D-PRIME-MINI,BDS-L10D030A-N9,10 INCH-DX-P4V-MINI,30 PSI-A-4V-ASCX,CPA602□-□□□□□□□□□,5 PSI-D-CGRADE-MINI,30 PSI-A-HGRADE-MINI,1 PSI-D-DO-MIL,DLVR,2.5 INCH-D-4V,MLV-L10D-A6DXF-N,DLVR-L01D,30 INCH-D1DIP-MV-SDXL,DLVR-L01G,30 PSI-AF-HGRADE-MINI,BLCR-L05D,15 PSI-A-DO,CPA-502,10 INCH-D-DO,1 PSI-G-4V,MCI,BP01-D-MV,DLVR-L02D,5 PSI-G-4V-MIL,DHLR-L10D,MCS,DLHR- L02D + X,BLVR SERIES,DLV-030G,MLV-015D,10 INCH-G-CGRADE-MINI,MLV-015A,DLV-030A,20 INCH-G-P4V-MINI,ACPC,MLV-100D,DLV-030D,5 PSI-D-4V-PRIME,0.3 PSI-D-PRIME-MINI,20 INCH-D-4V,10 INCH-D2DIP-MV-SDXL,120 CMH2O-D-4V,15 PSI-D-HGRADE-MV,DLH-L05G,DLH-L05D,100 PSI-A-4V,5 PSI-GF-HGRADE-MINI,100 PSI-D-HGRADE-MV,BARO-A-4V-MINI,0.3 PSI-D-HGRADE-MINI,1 PSI-GF-HGRADE-MINI,4 INCH-D-HGRADE-MINI,5 PSI-D-4V-MINI,1 INCH-G-P4V-MINI,4 INCH-D-HGRADE-MV,15 PSI-D-HGRADE-MINI,5 PSI-D-HGRADE-MV,10 INCH-GDIP-MV-MINI,BLVR-L10D-B1NS-N,15 PSI-D-4V,4 INCH-GF-HGRADE-MINI,30 PSI-G-PRIME-MINI,1 INCH-G-4V-MINI,PSI-X-4V-ASCX,5 PSI-DX-4V-MINI,100 PSI-G-PRIME-MINI,DLVR-L10D,30 PSI-D-CGRADE-MV,DLVR-L10G,1 PSI-D-HGRADE-MINI,BLC-015A,5 INCH-GDIP-MV-SDXL,SPM 401,0.3 PSI-GF-HGRADE-MINI,SPM 402,30 INCH-D2DIP-MV-MINI,30 PSI-AF-PRIME-MINI,100 PSI-A-DO-MIL,MLV-L10D-A6AAX-N,5 CMH2O-D1-P4V-MINI,5 PSI-D-CGRADE-MV,30 PSI-D-4V,MLV-L10D-A6XAF-N,CPM602,30 INCH-D2-MV-MINI,ASCX SERIES,BARO-A-4V-MINI-PRIME,0.25 INCH-D-4V,DLHR- L10D + X,15 PSI-A-HGRADE-MV,100 PSI-GF-HGRADE-MINI,10 INCH-DX-4V-MINI,BDS-L10D030A,BLCR-L10D,1 PSI-GF-PRIME-MINI,100 PSI-D-CGRADE-MV,BDS SERIES,DLHR-L60D,DLHR-L60G,1 MBAR-D-4V,SPM401□-□□□□□□□□□□□□□□□□,5 PSI-G-HGRADE-MINI,5 PSI-GF-CGRADE-MINI,MAMP,0.3 PSI-G-4V-MINI,ADUX,0.3 PSI-G-CGRADE-MINI,2 INCH-GDIP-MV-SDXL,5 INCH-D-4V,4 INCH-D-CGRADE-MV,5 PSI-D-HGRADE-MINI,30 INCH-D-4V,BLV-L01DB1NS-N,10 INCH-G-PRIME-MINI,15 PSI-D-CGRADE-MV,BLCR,30 PSI-D-HGRADE-MIN,100 PSI-AF-PRIME-MINI,100 PSI-A-HGRADE-MV,20 INCH-GDIP-MV-MINI,CPM-502,MLV-005D,1 PSI-D-DO,BLCR-L20D,BARO-A-4V-PRIME-REF,5 PSI-D-DO-MIL,ABX00004,10 INCH-D1DIP-MV-MINI,10 INCH-D-MV,SPA 401,ABX00002,SPA 402,0.5 INCH-D-MV,30 INCH-D2DIP-MV-SDXL,100 PSI-A-4V-PRIME,1 PSI-D-HGRADE-MV,15 PSI-A-PRIME-MINI,DLH-L05D-E1NS-C-NAV6,5 INCH-DX-P4V-MINI,2 INCH-D2DIP-MV-SDXL,FPS SERIES,0.3 PSI-D-CGRADE-MINI,5 INCH-D2DIP-MV-SDXL,1 PSI-G-PRIME-MINI,30 PSI-A-PRIME-MV,30 PSI-A-4V-PRIME,SPM402□-□□□□□□□□□□□□□□□□,30 PSI-G-4V-MINI,BLC-L05D,MCI SERIES,100 PSI-G-HGRADE-MINI,BLVR-L20D,100 PSI-D-4V,30 PSI-A-4V-MINI,DLH-L10D,10 INCH-D-CGRADE-MINI,DLH-L10G,15 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