Benutzerdefinierte Konfiguration des Analog-Frontends

Was dieses Beispiel zeigt

Das Beispiel electrochemical-customConfig.py des Moduls erstellt eine eigene SensorConfig, statt eine Voreinstellung zu verwenden, und sendet diese Einstellungen an das analoge Frontend LMP91000 und an den ADC. Nutzen Sie es, wenn Sie die Verstärkung, die interne Nullstellung oder den Nullpunkt-Offset selbst anpassen möchten.

Das Beispiel erstellt den Sensor mit der eigenen SENSOR_CUSTOM und ohne adc_addr, daher wird die Standardadresse des Moduls verwendet. Die Werte im Beispiel gehören zur Ozon-Zelle. Für die Zelle dieses Boards sind die unten aufgeführten Werte der Voreinstellung SENSOR_NH3 ein Ausgangspunkt. Drei davon (ADS_GAIN_4_096V, INTERNAL_ZERO_20_PERCENT und BIAS_SIGN_POSITIVE) sind in den Importen des Beispiels nicht enthalten, fügen Sie sie also hinzu: ADS_GAIN_4_096V stammt aus ads1115, die beiden anderen aus ElectrochemicalGasSensor.

Das Modul kommuniziert mit der ATtiny404-Bridge des Boards nur, wenn adc_addr zwischen 0x30 und 0x37 liegt. Jeder andere Wert, etwa die Standardadresse 0x49, die dieses Beispiel verwendet, wird als I2C-Adresse eines ADS1115 aufgefasst, mit dem das Modul direkt kommuniziert. Auf diesem Board liegt der ADS1115 an den Pins SDA2/SCL2 der Stiftleiste, die die Qwiic-Connectors nicht erreichen. Dieses Beispiel läuft daher nicht über das Qwiic-Kabel. Verbinden Sie stattdessen den Controller mit der Stiftleiste: 3,3 V mit 3V3, GND mit GND, den SDA-Pin des Beispiels (21) mit SDA2 und den SCL-Pin (22) mit SCL2. Das Beispiel läuft dann wie geschrieben, ohne Änderung der Adresse.

Das Anschlussdiagramm in den Kommentaren des Beispiels verbindet LMPEN mit einem GPIO-Pin. Lassen Sie LMPEN auf diesem Board unverbunden: Ein 10-kΩ-Widerstand zieht ihn bereits auf GND, und auch der ATtiny404 ist damit verbunden.

Argument	Wert für `SENSOR_NH3`
`nano_amperes_per_ppm`	`40.0`
`internal_zero_calibration`	`0`
`ads_gain`	`ADS_GAIN_4_096V`
`tia_gain`	`TIA_GAIN_35_KOHM`
`rload`	`RLOAD_10_OHM`
`ref_source`	`REF_EXTERNAL`
`internal_zero`	`INTERNAL_ZERO_20_PERCENT`
`bias_sign`	`BIAS_SIGN_POSITIVE`
`bias`	`BIAS_0_PERCENT`
`fet_short`	`FET_SHORT_DISABLED`
`op_mode`	`OP_MODE_3LEAD_AMP_CELL`

Der Beispielcode

# FILE: electrochemical-customConfig.py
# AUTHOR: Fran Fodor @ Soldered
# BRIEF: Custom LMP91000 configuration example for any electrochemical sensor.
# LAST UPDATED: 2026-05-21

# Connecting diagram:
#
# Qwiic------------------------>Qwiic
# LMPEN------------------------>GPIO pin (see config_pin parameter below)

from machine import I2C, Pin
import time
from ElectrochemicalGasSensor import (
    ElectrochemicalGasSensor, SensorConfig,
    TIA_GAIN_35_KOHM, RLOAD_10_OHM, REF_EXTERNAL,
    INTERNAL_ZERO_67_PERCENT, BIAS_SIGN_NEGATIVE, BIAS_0_PERCENT,
    FET_SHORT_DISABLED, OP_MODE_3LEAD_AMP_CELL,
)
from ads1115 import ADS_GAIN_2_048V

# Custom sensor configuration — edit these values to match your sensor's datasheet.
#
# nanoAmperesPerPPM:      Sensitivity from the sensor datasheet (nA/PPM)
# internalZeroCalibration: Voltage offset added to zero the reading in clean air
# adsGain:                ADS1115 full-scale range (ADS_GAIN_6_144V .. ADS_GAIN_0_256V)
# tia_gain:               TIA feedback resistor (TIA_GAIN_2_75_KOHM .. TIA_GAIN_350_KOHM)
# rload:                  Load resistor (RLOAD_10_OHM .. RLOAD_100_OHM)
# ref_source:             Reference voltage source (REF_INTERNAL / REF_EXTERNAL)
# internal_zero:          Internal zero percentage (INTERNAL_ZERO_20/50/67_PERCENT or _BYPASSED)
# bias_sign:              Bias polarity (BIAS_SIGN_NEGATIVE / BIAS_SIGN_POSITIVE)
# bias:                   Bias percentage of Vref (BIAS_0_PERCENT .. BIAS_24_PERCENT)
# fet_short:              FET short (FET_SHORT_DISABLED / FET_SHORT_ENABLED)
# op_mode:                Operating mode (OP_MODE_3LEAD_AMP_CELL for normal operation)
SENSOR_CUSTOM = SensorConfig(
    nano_amperes_per_ppm=-1000.0,
    internal_zero_calibration=-0.0012,
    ads_gain=ADS_GAIN_2_048V,
    tia_gain=TIA_GAIN_35_KOHM,
    rload=RLOAD_10_OHM,
    ref_source=REF_EXTERNAL,
    internal_zero=INTERNAL_ZERO_67_PERCENT,
    bias_sign=BIAS_SIGN_NEGATIVE,
    bias=BIAS_0_PERCENT,
    fet_short=FET_SHORT_DISABLED,
    op_mode=OP_MODE_3LEAD_AMP_CELL,
)

# Initialize I2C
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21))

sensor = ElectrochemicalGasSensor(SENSOR_CUSTOM, i2c)

# -------------------------------------------------------------------------
# Setup
# -------------------------------------------------------------------------
print("Electrochemical Gas Sensor - Custom Config Example")

if not sensor.begin():
    print("ERROR: Can't init the sensor! Check connections!")
    while True:
        time.sleep_ms(100)

print("Sensor initialized successfully!")

# -------------------------------------------------------------------------
# Main loop
# -------------------------------------------------------------------------
while True:
    reading = sensor.getPPB()

    print("Sensor reading: {:.5f} PPB".format(reading))

    time.sleep_ms(2500)

🔗Vollständiges Beispiel öffnen

electrochemical-customConfig.py im Commit 623e1e6

→

Die Thonny-Shell zeigt:

ShellMicroPython

Electrochemical Gas Sensor - Custom Config Example
Sensor initialized successfully!

Danach folgt alle 2,5 Sekunden eine Zeile, die mit Sensor reading: beginnt, in ppb mit fünf Nachkommastellen.

Gibt begin() den Wert False zurück, gibt das Beispiel stattdessen ERROR: Can't init the sensor! Check connections! aus und hält an.

Verwendete Funktionen

SensorConfig(nano_amperes_per_ppm, internal_zero_calibration, ads_gain, tia_gain, rload, ref_source, internal_zero, bias_sign, bias, fet_short, op_mode)

returns SensorConfig

Enthält die Einstellungen einer Zelle: ihre Empfindlichkeit und ihren Nullpunkt-Offset für die ppm-Umrechnung, den ADC-Bereich sowie Verstärkung, Last, Referenz, internen Nullpunkt, Bias, FET-Kurzschluss und Betriebsmodus des LMP91000.

ReturnsDas Konfigurationsobjekt, das an ElectrochemicalGasSensor übergeben wird.

Parameter

Parameter	Beschreibung
`nano_amperes_per_ppm`	Empfindlichkeit der Zelle in nA pro ppm, aus dem Datenblatt der Zelle.
`internal_zero_calibration`	Spannungs-Offset, der addiert wird, um die Messung in sauberer Luft auf null zu setzen.
`ads_gain`	Vollausschlagbereich des ADC, `ADS_GAIN_6_144V` bis `ADS_GAIN_0_256V`.
`tia_gain`	Rückkopplungswiderstand des Verstärkers, `TIA_GAIN_2_75_KOHM` bis `TIA_GAIN_350_KOHM`, oder `TIA_GAIN_EXTERNAL`.
`rload`	Lastwiderstand, `RLOAD_10_OHM` bis `RLOAD_100_OHM`.
`ref_source`	`REF_INTERNAL` oder `REF_EXTERNAL`. Die ppm-Umrechnung setzt die 2,5-V-Referenz des Boards voraus.
`internal_zero`	`INTERNAL_ZERO_20_PERCENT`, `_50_PERCENT`, `_67_PERCENT` oder `INTERNAL_ZERO_BYPASSED`.
`bias_sign`	`BIAS_SIGN_NEGATIVE` oder `BIAS_SIGN_POSITIVE`.
`bias`	Bias als Prozentsatz der Referenz, `BIAS_0_PERCENT` bis `BIAS_24_PERCENT`.
`fet_short`	`FET_SHORT_DISABLED` für den Normalbetrieb oder `FET_SHORT_ENABLED`.
`op_mode`	`OP_MODE_3LEAD_AMP_CELL` für den Normalbetrieb; es gibt auch Deep-Sleep-, Standby-, 2-Leiter- und Temperaturmodi.

ElectrochemicalGasSensor(sensor_type, i2c=None, adc_addr=0x49, config_pin=None)returns ElectrochemicalGasSensor

Erstellt das Sensorobjekt mit einer beliebigen SensorConfig, einer Voreinstellung oder Ihrer eigenen. adc_addr legt fest, wie begin() mit dem Board kommuniziert: Von 0x30 bis 0x37 wird das ATtiny-Bridge-Protokoll verwendet; jeder andere Wert wird als eigene I2C-Adresse des ADC verwendet.

ReturnsDas Sensorobjekt.

Parameter

Parameter	Typ	Beschreibung
`sensor_type`	`SensorConfig`	Ihre Konfiguration, hier `SENSOR_CUSTOM`.
`i2c`	`I2C`	Ihr I2C-Objekt.
`adc_addr`	`int`	Die Adresse, mit der das Modul kommuniziert. Standard ist `0x49`, die dieses Beispiel verwendet. Auf diesem Board stellt der ADDRESS-Schalter die Adresse der Bridge von `0x30` bis `0x37` ein.
`config_pin`	`int` oder `None`	Eine GPIO-Pin-Nummer, die das Modul während der Konfiguration des LMP91000 auf Low und danach auf High setzt, wenn `adc_addr` außerhalb von `0x30` bis `0x37` liegt. Standard ist `None`. Von `0x30` bis `0x37` wird sie nicht verwendet.

begin()returns bool

Konfiguriert die ADC-Verstärkung und schreibt die drei LMP91000-Registerwerte, die aus Ihrer SensorConfig erzeugt werden: über die Bridge des Boards, wenn die Adresse 0x30 bis 0x37 ist, oder bei jeder anderen Adresse direkt an den ADS1115 und den LMP91000.

ReturnsTrue, wenn jeder Schritt erfolgreich war. False, wenn die Bridge nicht innerhalb von 500 ms mit OK geantwortet oder einen Fehler gemeldet hat, wenn das Starten des ADS1115 fehlgeschlagen ist oder wenn die Konfiguration des analogen Frontends fehlgeschlagen ist.

getPPB()returns float

Nimmt eine Messung auf und rechnet sie mit der Verstärkung, dem internen Nullpunkt, dem Offset und der Empfindlichkeit Ihrer Konfiguration um. Ein Ergebnis unter null wird als 0 zurückgegeben.

ReturnsDie Konzentration in ppb.

Zusammenfassung

begin() packt Ihre SensorConfig in die drei Einstellungsregister des LMP91000 und schreibt sie, und jede Messung verwendet dieselben Felder für die Umrechnung. Ändern Sie jeweils nur ein Argument und vergleichen Sie es mit den oben genannten Werten für SENSOR_NH3.

Was dieses Beispiel zeigt​

Der Beispielcode​

Verwendete Funktionen​

Zusammenfassung​

Was dieses Beispiel zeigt

Der Beispielcode

Verwendete Funktionen

Zusammenfassung