请求协助解码7-in-1空气质量检测模块M701的十六进制输出

设备与连接说明 #

• 购入国内7合1空气质量检测模块M701，连接Arduino Mega的Serial1（RX引脚）读取数据，波特率9600
• 输出数据为十六进制格式，帧起始符为0x3C，每1秒输出一完整帧

采集到的原始数据 #

带分隔的帧数据 #

3C  02  01  BD  00  0C  00  61  00  0E  00  11  81  01  67  09  7A
3C  02  01  B3  00  0C  00  6F  00  0E  00  11  81  01  67  09  7E
3C  02  01  AE  00  0C  00  6E  00  0E  00  11  81  01  67  09  78
3C  02  01  AE  00  0C  00  6E  00  0E  00  11  81  01  67  09  78
3C  02  01  AE  00  0C  00  6D  00  0E  00  11  81  01  67  09  77

无分隔的原始输出 #

3C21BC0C08D0E011811679A53C21BD0C08E0E011811679A73C21BD0C08E0E011811679A73C21BD0C08E0E011811679A73C21BD0C08E0E011811679A7

未使用HEX参数的4秒输出 #

6021185012010501401712911039126602118601209901401712911039121602118601209601401712911039118602118601209501401712911039117

读取数据的Arduino代码 #

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial1.begin(9600);
}

void p(byte X) {
  if (X == 0x3C) {
    Serial.println();
  }

  if (X < 16) {
    Serial.print("0");
  }

  Serial.print(X, HEX);
  Serial.print("\t");
}
void loop() {
  if (Serial1.available()) {     // If anything comes in Serial1 (pins 0 & 1)
    p(byte (Serial1.read()));
  }
}

数据解析步骤 #

1. 帧结构拆分 #

每帧以0x3C开头，从第一组数据可看出每帧固定为17字节，先按此长度拆分连续的原始数据，确保每帧数据完整。

2. 多字节数据转换 #

空气质量传感器参数多为16位（2字节），采用小端模式（低字节在前，高字节在后）是行业常见格式，转换方式为：(高字节 << 8) | 低字节。

3. 参数匹配（结合7合1模块常见参数） #

以第一帧3C 02 01 BD 00 0C 00 61 00 0E 00 11 81 01 67 09 7A为例：

• 第3-4字节（01 BD）：小端转换为0x01BD = 445，数值随帧递减，符合PM2.5（μg/m³）的变化特征
• 第5-6字节（00 0C）：转换为0x000C = 12，对应PM10（μg/m³）
• 第7-8字节（00 61）：转换为0x0061 = 97，对应CO2（ppm）
• 第9-10字节（00 0E）：转换为0x000E = 14，对应TVOC（ppb）
• 第11-12字节（00 11）：转换为0x0011 = 17，若为温度需乘以0.1得1.7℃，若为湿度则直接为17%RH，可通过环境变化验证
• 后续字节可对应甲醛、气压等剩余参数，需结合实际环境测试确认

4. 校验位验证 #

帧末尾字节（如第一帧的7A）为校验位，常见校验方式为和校验或CRC校验：

• 和校验：计算前16字节的十六进制和，取低字节与校验位对比
• 若和校验不匹配，需参考厂商文档确认CRC算法（如CRC8）

5. 环境验证法 #

若缺少文档细节，可通过改变环境（如吹烟测试PM值、加热测试温度、喷酒精测试TVOC）观察对应字节的数值变化，快速锁定参数位置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bubu Boi