M5Stack Air Quality Kit v1.1: پایش PM/CO2 با نمایشگر E-Ink
معرفی و تغییرات نسخه v1.1
M5Stack Air Quality Kit v1.1 یک پایشگر مستقل کیفیت هوا بر پایه ESP32‑S3 است که با ترکیب Sensirion SEN55 و SCD40 طیف کامل سنجه‌های محیطی را ارائه می‌دهد: ذرات معلق در اندازه‌های PM1.0/2.5/4/10، ترکیبات آلی فرّار (VOC)، گازهای اکسیدکننده مانند NOx، دما، رطوبت و غلظت CO2. نسخه نخست این کیت در ژانویه 2024 معرفی شد و اکنون نسخه v1.1 با ارتقاهای کلیدی عرضه شده است: استفاده از کنترلگر اصلی Stamp‑S3A، بهینه‌سازی مصرف توان، طراحی بهبود‌یافته آنتن Wi‑Fi و کلید بزرگ‌تر برای تجربه کاربری بهتر.
مشخصات فنی
جدول زیر نمای کلی از اجزای کلیدی، قابلیت‌ها و پارامترهای سخت‌افزاری دستگاه را نشان می‌دهد.
| مولفه | مشخصات | توضیحات |
|---|---|---|
| ماژول بی‌سیم | M5Stack StampS3A | کنترلگر اصلی در نسخه v1.1 |
| WiSoC | Espressif Systems ESP32‑S3FN8 | SoC با Wi‑Fi/BT مجتمع |
| CPU | Dual‑core 32‑bit Xtensa LX7 تا 240MHz | دارای دستورهای برداری AI؛ همکار: RISC‑V ULP |
| ULP Co‑processor | RISC‑V | پردازش مصرف‌کم/بیدارسازی زمان‌بندی‌شده |
| حافظه | 512KB SRAM | SRAM داخلی SoC |
| حافظه ذخیره‌سازی | 8MB Flash | برای فریمور و داده‌ها |
| Wi‑Fi | 2.4GHz Wi‑Fi 4 (802.11 b/g/n) | کانال 20/40MHz، حداکثر 150Mbps |
| Bluetooth | Bluetooth 5.0 LE + Mesh | نرخ 125K/500K/1M/2Mbps؛ پشتیبانی برد زیاد |
| آنتن | 2.4GHz 3D antenna | طراحی بهبود‌یافته در v1.1 |
| USB | 1× USB Type‑C | تأمین توان و برنامه‌ریزی |
| نمایشگر | 1.54″ E‑Ink، 200×200 (GDEY0154D67) | خوانایی بالا و مصرف پایین |
| درگاه توسعه | Grove 4‑pin | سوئیچینگ ورودی/خروجی 5V |
| دکمه‌ها | Power On، Reset/Power Off، A، B | کلید پاور بزرگ‌تر در v1.1 |
| RTC | RTC8563 | بیدارسازی زمان‌بندی‌شده |
| buzzer | Passive buzzer | هشدار ساده |
| نصب | سوراخ‌های LEGO، پایه مغناطیسی، 4× M3 | گوشواره‌های M3 قابل جداسازی |
| تأمین توان | 5V از USB‑C یا Grove | باتری 3.7V/600mAh داخلی |
| ابعاد | 72.0 × 56.0 × 26.5 mm | — |
| وزن | 91.4 g | — |
| بازه دمای کاری دستگاه | 0 ~ 40°C | برای خود کیت |
سنسورهای محیطی و پارامترهای اندازه‌گیری
کیت از دو سنسور کلیدی Sensirion استفاده می‌کند که با آدرس‌های I2C مجزا متصل‌اند: SEN55 @ 0x69 برای ذرات معلق، VOC/NOx، دما و رطوبت؛ و SCD40 @ 0x62 برای اندازه‌گیری CO2 به همراه دما و رطوبت محیطی.
سنسور محیطی Sensirion SEN55 (I2C: 0x69)
پلتفرم سنجش چندپارامتری با پوشش ذرات معلق، VOC، گازهای اکسیدکننده (مانند NOx)، دما و رطوبت. مشخصات کلیدی:
| پارامتر | مقدار | توضیح |
|---|---|---|
| ذرات معلق (PM) | PM1.0 / PM2.5 / PM4 / PM10 | پوشش اندازه ذرات |
| دقت جرم ذرات | ±10% | Mass concentration precision |
| بازه جرم ذرات | 0 – 1000 μg/m³ | — |
| VOC Index | خروجی 0–500 | شاخص VOC سنسور |
| بازه اندازه‌گیری VOC | 0 – 1000 ppm (Ethanol eq.) | بر حسب معادل اتانول |
| زمان پاسخ VOC (τ63%) | < 10 s | پاسخ‌گویی سریع |
| حد تشخیص VOC | < 0.05 ppm یا < 10% از setpoint | بزرگ‌تر ملاک است |
| دقت دما (Typical) | 0.45°C | — |
| بازه دمای کاری | -10 – 50°C | برای ماژول سنسور |
| دقت رطوبت نسبی (Typical) | 4.5 %RH | — |
| بازه RH کاری | 0 – 90 %RH | — |
سنسور CO2 Sensirion SCD40 (I2C: 0x62)
اندازه‌گیری غلظت CO2 برای کاربردهای داخلی با پشتیبانی کالیبراسیون خودکار یا دستی:
| پارامتر | مقدار | توضیح |
|---|---|---|
| بازه اندازه‌گیری CO2 | تا 2000 PPM | مناسب محیط های داخلی |
| حداکثر مقدار قابل‌گزارش | تا 40000 PPM | سقف اندازه‌گیری توسعه‌یافته |
| دقت CO2 | ±50 PPM، 5% MV | MV =Measured Value |
| کالیبراسیون | Automatic / Manual | قابل انتخاب |
| بازه دمای کاری | -10°C تا 60°C | برای SCD40 |
| بازه RH کاری | 0 تا 95% RH | — |
مانیتور کیفیت هوا M5Stack SEN55 SCD40 ESP32 S3
پورت‌های حسگر کیت کیفیت هوا M5Stack
فریمور کارخانه و گزینه‌های برنامه‌نویسی
فریمور کارخانه داده‌های سنسورها را روی نمایشگر E‑Ink نشان می‌دهد و امکان ارسال و مشاهدهٔ راه‌دور داده‌ها در پلتفرم ابری M5Stack Ezdata را فراهم می‌کند. توسعه‌دهندگان می‌توانند دستگاه را با محیط های زیر برنامه‌ریزی کنند:
- UIFlow2 (محیط برنامه‌نویسی بصری)
- Arduino IDE
- PlatformIO
- ESP‑IDF
وب‌سایت مستندات M5Stack راهنمای شروع به‌کار این کیت، چند آموزش کاربردی و جزئیات فنی بیشتر را ارائه می‌دهد.
برنامه‌نویسی مانیتور کیفیت هوا UIflow-2
طراحی، مکانیک و نصب
بدنه کیت امکان استقرار در سناریوهای گوناگون را می‌دهد: پایهٔ مغناطیسی برای سطوح فلزی، سوراخ‌های LEGO برای یکپارچه‌سازی سریع و چهار گیره رزوه‌دار M3 قابل جداسازی برای نصب ثابت. دکمه‌های اختصاصی Power On، Reset/Power Off، A و B تعامل مستقیم را ساده می‌کنند، و RTC8563 امکان بیدارسازی‌های زمان‌بندی‌شده را فراهم می‌آورد. وجود Passive buzzer نیز برای اعلان‌های ساده مفید است.
اتصالات و شبکه
اتصال بی‌سیم شامل 2.4GHz Wi‑Fi 4 با پهنای باند 20 و 40MHz (IEEE 802.11 b/g/n) و Bluetooth 5.0 LE + Mesh با نرخ‌های 125K/500K/1M/2Mbps و پشتیبانی برد بلند است. طراحی آنتن سه‌بعدی 2.4GHz در نسخه v1.1 بهبود یافته تا پایداری ارتباط بهتری در محیط‌های داخلی فراهم شود.
پورت USB‑C برای تغذیه و برنامه‌ریزی و کانکتور چهارپین Grove با سوئیچینگ 5V در نظر گرفته شده است. تغذیه از طریق USB‑C یا Grove انجام می‌شود و باتری داخلی 3.7V/600mAh، جابجایی و استقرار آزاد از کابل را ممکن می‌سازد.
قیمت و دسترسی
کیت Air Quality Kit v1.1 با قیمت $89.90 از طریق AliExpress یا فروشگاه M5Stack قابل خرید است.
پالت | بازار خرید و فروش قطعات الکترونیک
قطعات اضافه و بدون استفاده همیشه یکی از سرباره‌‌های شرکتها و طراحان حوزه برق و الکترونیک بوده و هست. پالت سامانه‌ای است که بصورت تخصصی اجازه خرید و فروش قطعات مازاد الکترونیک را فراهم می‌کند. فروش در پالت
آیسی | موتور جستجوی قطعات الکترونیک
سامانه آی سی سیسوگ (Isee) قابلیتی جدید و کاربردی از سیسوگ است. در این سامانه سعی شده است که جستجو، انتخاب و خرید مناسب تر قطعات برای کاربران تسهیل شود. جستجو در آیسی
سیسوگ‌شاپ | فروشگاه محصولات Quectel
فروشگاه سیسوگ مجموعه ای متمرکز بر تکنولوژی های مبتنی بر IOT و ماژول های M2M نظیر GSM، GPS، LTE، NB-IOT، WiFi، BT و ... جایی که با تعامل فنی و سازنده، بهترین راهکارها انتخاب می شوند. برو به فروشگاه سیسوگ
سیسوگ فروم | محلی برای پاسخ پرسش‌های شما
دغدغه همیشگی فعالان تخصصی هر حوزه وجود بستری برای گفتگو و پرسش و پاسخ است. سیسوگ فروم یک انجمن آنلاین است که بصورت تخصصی امکان بحث، گفتگو و پرسش و پاسخ در حوزه الکترونیک را فراهم می‌کند. پرسش در سیسوگ فرم
سیکار | اولین مرجع متن باز ECU در ایران
بررسی و ارائه اطلاعات مربوط به ECU (واحد کنترل الکترونیکی) و نرم‌افزارهای متن باز مرتبط با آن برو به سیکار
نویسنده شو !
سیسوگ با افتخار فضایی برای اشتراک گذاری دانش شماست. برای ما مقاله بنویسید.