查看“Dust Sensor”的源代码

<div class="tabber">
{{外围模块|colorscheme=blue
|name= Dust Sensor
|img=[[File:Dust-Sensor-intro.jpg|alt=Dust Sensor|360px|link=http://{{SERVERNAME}}/shop/Dust-Sensor.htm|Dust Sensor]]
|category1=气体传感器
|category2=传感器
|brand=Waveshare
|feature = 烟雾、灰尘颗粒等浓度检测
|interface1 = AD
|Product=[[DHT11 Temperature-Humidity Sensor]]
}}
<div class="tabbertab" title="说明">
==特性和原理==
本模块是以夏普GP2Y1010AU0F为核心的灰尘传感器。传感器内部的红外二极管，可以输出一个跟灰尘浓度成线性关系的电压值。通过该电压值即可计算出空气中的灰尘和烟尘含量。<br />
*测量对象：	直径大于0.8μm灰尘颗粒
*有效量程：	500μg/m3
*输出类型：	电压模拟量
*工作电压：	2.5V~5.5V
*产品尺寸：	63.2mm×41.3mm
*固定孔尺寸：	2.0mm
*通气孔尺寸：	9.0mm
===传感器输出特性===
传感器输出电压与灰尘浓度关系在0到0.5mg/m3范围内成线性关系，如下图所示：<br /> 
{|class="imgtable"
|[[File:Dust Sensor- (1).png|900px]]<br/>
图 1: 传感器输出特性曲线
 |}

===传感器控制原理===
	通过设置模块ILED引脚为高电平，从而打开传感器内部红外二极管。<br />
	等待0.28ms，外部控制器采样模块AOUT引脚的电压值。这是因为传感器内部红外二极管在开启之后0.28ms，输出波形才达到稳定。如下图所示：<br />
{|class="imgtable"
|[[File:Dust Sensor- (2).png|900px]]<br/>
图 2: ILED与红外二极管输出波形关系
|}

	采样持续0.04ms之后，再设置ILED引脚为低电平，从而关闭内部红外二极管。<br />
	根据电压与浓度关系即可计算出当前空气中的灰尘浓度，具体实现细节请参考Demo程序。<br />
注：输出的电压经过了分压处理（[http://www.waveshare.net/w/upload/b/b8/Dust-Sensor-Schematic.pdf 查看原理图]），要将测得的电源放大11倍才是实际传感器输出的电压。

===主要用途===
检测空气中灰尘浓度，用于空气净化器、空气质量监测仪、PM2.5检测仪等。<br />
==操作和现象==
===传感器接口说明===
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+传感器接口说明表
|-style="background:#080; color:white;" align="center"
|引脚号||标识||描述
|-align="center"
|1||VCC||电源正(2.5V-5.5V)
|-align="center"
|2||GND||电源地
|-align="center"
|3||AOUT||电压模拟量输出
|-align="center"
|4||ILED||传感器内部LED驱动
|}
===连接开发板使用===
下面章节以四款不同类型的开发板为例，描述具体操作步骤及实验现象。<br />
====Open103R（主控芯片STM32F103R）====
1、编译下载Demo程序。
2、通过串口模块，把开发板USART2接口连接至电脑，串口调试助手设置如下：
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|-align="center"
|波特率||115200
|- align="center"
|数据位||8
|- align="center"
|停止位||1
|- align="center"
|校验位||None
|- align="center"
|流控制||None
|}
3、传感器模块连接如下：
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+传感器和Open103R引脚对应关系表
|-style="background:#800; color:white;" align="center"
|模块||开发板
|-align="center"
|VCC||3.3V或5V
|-align="center"
|GND||GND
|-align="center"
|AOUT||GPIOA.6
|-align="center"
|ILED||GPIOA.7
|}
4、开发板上电，可看到串口助手不断显示当前灰尘浓度值，当有大量灰尘颗粒进入通气孔时，数据发生明显变化，实验现象见附录。

====Open407Z-C（主控芯片STM32F407Z）====
1、编译下载Demo程序。
2、通过串口模块，把开发板USART2接口连接至电脑，串口调试助手设置如下：
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|- align="center"
|波特率||115200
|-align="center"
|数据位||8
|-align="center"
|停止位||1
|-align="center"
|校验位||None
|-align="center"
|流控制||None
|}
3、传感器模块连接如下：
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+传感器和Open407Z-C引脚对应关系表
|-style="background:#0000ff; color:white;" align="center"	
|模块||开发板
|- align="center"
|VCC||3.3V或5V
|- align="center"
|GND||GND
|- align="center"
|AOUT||GPIOA.6
|- align="center"
|ILED||GPIOA.7
|}
4、开发板上电，可看到串口助手不断显示当前灰尘浓度值，当有大量灰尘颗粒进入通气孔时，数据发生明显变化，实验现象见附录。

====NUCLEO-F103RB（主控芯片STM32F103R)====
本开发板Demo程序分为Mbed及ST Library两个版本。操作步骤及实验现象相同。<br />
1、编译下载Demo程序。
2、将开发板通过USB接口连接至电脑，串口调试助手设置如下：
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|-align="center"	
|波特率||	115200
|-align="center"
|数据位||	8
|-align="center"
|停止位||	1
|-align="center"
|校验位||	None
|-align="center"
|流控制||None
|}
3、传感器模块连接如下：<br />
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+传感器和XNUCLEO-F103RB引脚对应关系表
|-style="background:#08f; color:white;" align="center"	
|模块||开发板
|-align="center"
|VCC||3.3V或5V
|-align="center"
|GND||GND
|-align="center"
|AOUT||A0
|-align="center"
|ILED||D7
|}
4、开发板上电，可看到串口助手不断显示当前灰尘浓度值，当有大量灰尘颗粒进入通气孔时，数据发生明显变化，实验现象见附录。<br />

====Arduino UNO====
1、编译下载Demo程序。<br />
2、将开发板通过USB接口连接至电脑，串口调试助手设置如下：<br />
{|border=1; style="width:700px; background:#fefefe" align="center" 
|-align="center"
|波特率||9600
|-align="center"
|数据位||8
|-align="center"
|停止位||1
|-align="center"
|校验位||None
|-align="center"
|流控制||None
|}
3、传感器模块连接如下：<br />
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+传感器和UNO PLUS引脚对应关系表
|-style="background:#88f; color:white;" align="center"
|模块||开发板
|-align="center"
|VCC||3.3V或5V
|-align="center"
|GND||GND
|-align="center"
|AOUT||A0
|-align="center"
|ILED||D7
|}
4、开发板上电，可看到串口助手不断显示当前灰尘浓度值，当有大量灰尘颗粒进入通气孔时，数据发生明显变化，实验现象见附录。

==附录：==
===实验现象===
串口打印灰尘浓度数据：<br />
{|class="imgtable"
|[[File:Dust Sensor- (3).jpg|900px]]
|}
空气污染指数分级标准如下表所示：<br />
{|border=1; style="width:700px;" align="center"
|+ 空气污染指数分级标准表
|-style="background:#0fe; color:black;" align="center"
|PM2.5<br />浓度均值(μg/m3)||空气质量<br />AQI||空气质量级别||空气质量指数类别
|-align="center"
|0-35||0-50||一级||优
|-align="center"
|35-75||51-100||二级||良
|-align="center"
|75-115||101-150||三级||轻度污染
|-align="center"
|115-150||151-200||四级||中度污染
|-align="center"
|150-250||201-300||五级||重度污染
|-align="center"
|250-500||≥300||六级||严重污染
|}
</div>
<div class="tabbertab" title="资料">

===文档===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/e/e2/Dust-Sensor-User-Manual.pdf 用户手册] <br>
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/b/b8/Dust-Sensor-Schematic.pdf 原理图]<br>
*[[:File:Dust-Sensor-size.jpg|尺寸图]]
===视频===
*[[Dust-Sensor-Video|演示视频]][[File:video-logo.png|23px|link=Dust-Sensor-Video]]
===程序===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/2/2a/Dust-Sensor-code.7z 示例程序]<br>
===软件===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/5/5f/Sscom.7z 串口调试助手]<br/>
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/0/0d/Arduino.7z Arduino]<br/>
===数据手册===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/d/dd/GP2Y1010AU0F.pdf GP2Y1010AU0F] ---（旧版灰尘传感器）
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/1/18/GP2Y1014AU0F.pdf GP2Y1014AU0F] ---（2016年8月份后购买的都是新版本的传感器，兼容旧版的灰尘传感器）

===相关链接===
*[http://{{SERVERNAME}}/study/portal.php?mod=view&aid=10 自制PM2.5检测仪]
<br /><big>批量下载教程——请戳<big><big><big>☛</big></big></big></big>[[File:download-icon.png|link=批量下载教程]]

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