# Sensore di CO2 MH-Z19C, uscita UART e PWM, NDIR, 400-5000 ppm

> Sensore di CO2 MH-Z19C basato su principio NDIR con compensazione di temperatura, campo di misura 400-5000 ppm. Uscite UART TTL 3.3 V e PWM, alimentazione 5.0 V DC, corrente media sotto 40 mA, corrente di picco fino a 125 mA. Tempo di riscaldamento ~1 minuto, risposta T90 sotto 120 s. Temperatura di lavoro -10 a +50 C, umidita 0-95% RH senza condensa. Dimensioni 33 x 20 mm. Compatibile con Arduino, ESP, STM32.

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## Descrizione

Sensore NDIR per la misurazione di CO2 nell'intervallo 400-5000 ppm, ideale per il monitoraggio della qualità dell'aria in ambito domestico e in progetti di piccola industria. È dotato di compensazione della temperatura, uscita UART TTL a 3,3 V e PWM per una rapida integrazione con Arduino, ESP o STM32. Funziona a 5 V, si riscalda in circa 1 minuto, ha un tempo di risposta T90 inferiore a 120 s e un consumo medio inferiore a 40 mA.
Sensore intelligente MH-Z19C per la misurazione dell'anidride carbonica basato sul principio NDIR. Integra la compensazione della temperatura, offre un'uscita UART TTL da 3,3 V e un'uscita PWM, funziona con un'alimentazione a 5 V e ha un breve tempo di riscaldamento.
L'intervallo di misura da 400 a 5000 ppm copre applicazioni domestiche e industriali leggere. La risposta T90 inferiore a 120 s, il consumo medio inferiore a 40 mA e il pin dedicato per la calibrazione dello zero rendono rapida l'integrazione su controller come Arduino, ESP, STM32 o Pixhawk.
Il sensore è stabile, ha una chiara indicazione PWM e livelli logici compatibili con 3,3 V con tolleranza di interfacciamento di 5 V.
L'alloggiamento del sensore è placcato in oro e presenta un filtro microporoso che copre la finestra di diffusione della telecamera ottica NDIR. Questo protegge dalla polvere e stabilizza il flusso d'aria verso il sensore. Questo filtro non deve essere lavato, soffiato o danneggiato.
Specifiche:
Tensione di alimentazione: 5,0 V CC ±0,1 V
Modello: MH-Z19C
Principio di misura: NDIR con compensazione della temperatura
Gas rilevato: CO2
Corrente media: < 40 mA a 5 V
Corrente di picco: fino a 125 mA a 5 V
Livello di interfaccia: 3,3 V compatibile 5 V
Campo di misura: da 400 a 5000 ppm
Uscite: UART TTL 3,3 V e PWM
Tempo di riscaldamento: ~1 minuto
Tempo di risposta: T90 < 120 s
Temperatura di esercizio: da -10 a +50 °C
Umidità di esercizio: da 0 a 95% RH senza condensa
Dimensioni: 33 x 20 mm
Pinout:
Pino | Nome | Tipo di segnale | Descrizione | Osservazioni
1 | Alta definizione | Ingresso digitale | Calibrazione manuale dello zero: mantenere il livello BASSO ≥7 s per la calibrazione a 400 ppm | Utilizzato solo per la calibrazione
2 | Voi | Uscita analogica (DAC) | Tensione analogica proporzionale alla concentrazione di CO₂ (0,4–2 V predefinito) | L'intervallo 0–3 V può essere personalizzato
3 | Terra | Terra (negativo) | Riferimento comune per potenza e segnali | Accesso richiesto
4 | Vino | Alimentazione +5V CC | Alimentazione principale del sensore | Tolleranza ±0,1 V, corrente minima 150 mA
5 | RXD | Ingresso UART (TTL 3,3 V) | Ricezione di comandi dal microcontrollore | Connettersi al TX del controller
6 | TXD | Uscita UART (TTL 3,3 V) | Trasmissione dei dati CO₂ al microcontrollore | Connettiti al RX del controller
7 | PWM | Uscita digitale PWM | Segnale PWM proporzionale alla concentrazione di CO₂ | Utilizzato per la misurazione senza UART
Dettagli utili sul PWM:
- Supponendo un intervallo da 400 a 2000 ppm
- Periodo tipico 1004 ms circa
- Impulso iniziale alto 2 ms e impulso finale basso 2 ms teoricamente
- Formula di calcolo: Cppm = 2000 × (TH − 2 ms) ÷ (TH + TL − 4 ms)
TH è la durata del livello alto in un ciclo. TL è la durata del livello basso
Dimensioni:
Utilizzo:
Collegare Vin a 5 V stabili e GND a massa comune. Prevedere una sorgente in grado di fornire almeno 150 mA.
Per la lettura seriale collegare il Tx del sensore al Rx del microcontrollore e Rx al Tx. La velocità UART dipende dalla libreria utilizzata.
Per leggere tramite PWM, collegare il PWM a un pin di ingresso con misurazione del tempo. Calcolare la concentrazione utilizzando la formula nella sezione PWM.
Per la calibrazione zero, portare l'HD al livello BASSO per almeno 7 secondi in aria fresca a circa 400 ppm, dopo che il sensore ha funzionato ininterrottamente per oltre 20 minuti.
Montare il sensore in un'area ben ventilata, lontano da fonti di calore e dalla luce solare diretta. Evitare la condensa e alti livelli di polvere.
Calibrare periodicamente, si consiglia ogni 6 mesi. Non superare la tensione di alimentazione indicata. Evitare sollecitazioni meccaniche sulla capsula.
Lettura tramite UART:
Collegamenti:
Vin → 5 V stabile
GND → GND comune
Sensore TXD → microcontrollore RX
Sensore RXD → microcontrollore TX
Velocità di trasmissione 9600 bps con 8N1
Flusso di lavoro:
Alimentare il sensore e attendere il riscaldamento minimo consigliato.
Invia comando di lettura della concentrazione:
Invia frame in esadecimale: FF 01 86 00 00 00 00 00 79
Leggi la risposta:
Formato della risposta: FF 86 HIGH LOW … CS
Valore di CO2 in ppm = ALTO x 256 + BASSO
Se necessario, controllare il checksum.
Visualizza o trasmette ulteriormente il valore nell'applicazione.
Esempio numerico
Se HIGH = 01 e LOW = F4
01 esadecimale = 1 decimale
F4 esadecimale = 244 decimale
CO2 = 1 x 256 + 244 = 500 ppm
Calibrazione zero tramite pin HD
Posizionare il sensore in aria pulita a circa 400 ppm
Lasciarlo funzionare stabilmente per almeno 20 minuti
Tirare il perno HD al livello BASSO per almeno 7 secondi
Rilasciare HD e attendere la stabilizzazione
2. Lettura tramite PWM:
CONNESSIONI
Vino → 5 V
Terra → Terra
PWM → pin digitale con misurazione del tempo di impulso
Parametri del segnale
Periodo totale T circa 1004 ms
All'inizio del ciclo c'è un impulso ALTO fisso di circa 2 ms.
Alla fine c'è un impulso LOW fisso di circa 2 ms
TH è la durata totale del livello ALTO all'interno del ciclo
TL è la durata del livello BASSO all'interno dello stesso ciclo
Formula per l'intervallo da 400 a 2000 ppm
Cppm = 2000 x TH meno 2 ms diviso per TH più TL meno 4 ms
Esempio numerico
Misura TH = 752 ms e TL = 250 ms
TH meno 2 ms = 750
TH più TL meno 4 ms = 752 + 250 − 4 = 998
Rapporto 750 diviso 998 ≈ 0,7515
Cppm ≈ 2000 x 0,7515 ≈ 1503 ppm
Il risultato ha indicato circa 1500 ppm di CO2