基于Arduino Nano RP2040的二氧化碳和灰尘监测仪

本方案是一个基于 Arduino Nano RP2040 Connect，通过 Telegram 机器人显示灰尘密度 (mg/m3) 和二氧化碳 (CO2) 密度 (ppm)的监测系统。

由于我患有过敏性支气管炎，灰尘密度和二氧化碳 (CO2) 密度会不利地影响我的睡眠质量和健康。过敏性支气管炎是一种慢性肺部疾病，接触烟草烟雾、污染或灰尘等过敏源会引发过敏。当灰尘浓度和二氧化碳浓度较高时，我会呼吸困难，尤其是在睡觉时。因此，我决定创建这个项目来远程跟踪我房间里的灰尘密度和二氧化碳密度，以便在睡觉前得到一个有先见之明的警告，以减轻我的症状。

由于 Telegram 是一种与 iOS 和 Android 兼容的跨平台基于云的消息服务，因此我决定创建一个 Telegram 机器人来轻松监控多个设备上的灰尘和二氧化碳密度评估。在 Telegram 中，可以轻松创建具有命令列表的机器人，这与任何其他消息传递应用程序不同，这些机器人是不需要额外电话号码即可设置的特殊帐户。我为这个项目创建的 Telegram bot IoT Carbon Dioxide and Dust Monitor 允许用户使用以下命令显示实时灰尘和二氧化碳密度评估：

• /co2_密度
• /灰尘密度

我开发了一个 PHP Web 应用程序（传出）来与我的 Telegram 机器人进行通信。该应用程序从 Telegram Bot API 进行更新，将传感器生成的灰尘和二氧化碳密度评估（如下所述）保存到给定的 MySQL 数据库表中，并在需要时将密度评估发送到我的 Telegram bot。

为了准确地得出粉尘浓度和二氧化碳浓度，我使用了 MH-Z14A NDIR CO2 传感器和 GP2Y1010AU0F 粉尘传感器。我选择使用 Arduino Nano RP2040 Connect 来读取评估并将它们传输到 Web 应用程序，因为它是一个带有内置 u-blox NINA-W102 无线电模块的高性能开发板。顾名思义，该板基于 Raspberry Pi Foundation 的 RP2040 微控制器。

为了在将评估发送到 Web 应用程序之前在设备上显示评估，我使用了 SSD1306 OLED (128x32) 屏幕。最后，我添加了一个 5mm 共阳极 RGB LED 来显示设备（通过 Nano RP2040 Connect）和 Web 应用程序之间的连接状态。

在完成面包板上的接线并测试代码后，Jigglypuff 启发我为这个项目设计 PCB。由于 Jigglypuff 有臭名昭著的睡眠攻击，我认为为一个项目设计一个 Jigglypuff PCB 会很可爱，它可以帮助我在睡前缓解我的过敏症状。