【學習目標】
· 了解環境監測幾大基本要素。
· 了解環境監測幾個傳感器工作原理以及接口使用。
· 熟練掌握各傳感器程序編寫規范，使用控制。
2.1 二氧化碳傳感器
本教材選用的是工業級二氧化碳傳感器，廣泛適用于農業大棚，花卉培養等需要二氧化碳及溫濕度監測的場合。傳感器內輸入電源，感應探頭，信號輸出三部分完全隔離。安全可靠，外觀美觀，安裝方便。設備采用高靈敏度的氣體檢測探頭，信號穩定，精度高。具有測量范圍寬、線形度好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。2.1.1 傳感器參數
表2-1 二氧化碳傳感器參數表
2.1.2 探頭參數與選型
表2-2 二氧化碳傳感器探頭參數與選型
2.1.3 硬件連接
圖2-3 二氧化碳傳感器系統框架圖
寬電壓電源輸入12-24V均可。485信號線接線時注意A/B 兩條線不能接反，總線上多臺設備間地址不能沖突。
圖2-4 二氧化碳傳感器實物圖 圖2-5 二氧化碳傳感器實物接線圖
| 線色 | 說明 | |
| 電源 | 紅色（12V） | 電源正（12V） |
| 黑色（GND） | 電源負（GND） | |
| 通信 | 黃色（S1） | 485_A |
| 藍色（S2） | 485_B |
使用時注意需將傳感器安置在避風避雨的環境中，90 度垂直于地面度壁掛，保持將傳感器透氣孔朝向正前方，防止進水。同時為了保證測量的準度，請將二氧化碳變送器安裝在通風較好的位置。
2.1.4 通訊協議
（1）通訊基本參數
| 編 碼 | 8位二進制 |
| 數據位 | 8位 |
| 奇偶校驗位 | 無 |
| 停止位 | 1位 |
| 錯誤校驗 | CRC（冗余循環碼） |
| 波特率 | 2400bps/4800bps/960bps可設，出廠默認為9600bps |
（2）數據幀格式定義
采用 Modbus-RTU 通訊規約，格式如下：初始結構>=4 字節的時間
地址碼= 1 字節
功能碼= 1 字節
數據區= N 字節
錯誤校驗= 16 位 CRC 碼
結束結構>=4 字節的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網絡中是唯一的
（出廠默認 0x01）。
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功能碼：主機所發指令功能提示，本變送器只用到
功能碼 0x03（讀取存器數據）。
數據區：數據區是具體通訊數區，注意 16bits 數
據高字節在前
CRC 碼：二字節的校驗碼。
（3）寄存器地址
（4）通訊協議示例及解釋
問詢幀：| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x05 | 0x00 0x01 | 0x94 | 0x0B |
應答幀：（例如讀到CO2值為451ppm）
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | CO2值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x01 0Xc3 | 0x78 | 0x35 |
CO2：
01C3H（十六進制）=451≥CO2=451ppm
