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用户手册(Dust-Sensor-User-Manual).pdf

发布时间：2023-11-29 发布人：admin 分类：养殖 资料大小：0.64M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    Dust Sensor 用户手册 微雪电子 Dust Sensor 灰尘传感器 用户手册 1. 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。 测量对象： 有效量程： 输出类型： 工作电压： 产品尺寸： 固定孔尺寸： 通气孔尺寸： 直径大于 0.8μm 灰尘颗粒 500μg/m3 电压模拟量 2.5V~5.5V 63.2mm×41.3mm 2.0mm 9.0mm 1.1. 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： 图 1: 传感器输出特性曲线 1.2. 传感器控制原理 1) 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。 2) 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： 版本 V1.4，2015 年 12 月 29 日 1
    Dust Sensor 用户手册 微雪电子 图 2: ILED 与红外二极管输出波形关系 3) 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。 4) 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。 注：输出的电压经过了分压处理（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。 1.3. 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。 2. 操作和现象 2.1. 传感器接口说明 引脚号 1 2 3 4 标识 VCC GND AOUT ILED 描述 电源正(2.5V-5.5V) 电源地 电压模拟量输出 传感器内部 LED 驱动 表 1: 传感器接口说明 2.2. 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。 2.2.1. 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： 波特率 数据位 115200 8 版本 V1.4，2015 年 12 月 29 日 2
    Dust Sensor 用户手册 微雪电子 停止位 校验位 流控制 3) 传感器模块连接如下： 模块 VCC GND AOUT ILED 1 None None 开发板 3.3V 或 5V GND GPIOA.6 GPIOA.7 表 2: 传感器和 Open103R 引脚对应关系 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。 2.2.2. 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： 波特率 数据位 停止位 校验位 流控制 3) 传感器模块连接如下： 模块 VCC GND AOUT ILED 115200 8 1 None None 开发板 3.3V 或 5V GND GPIOA.6 GPIOA.7 表 3: 传感器和 Open407Z-C 引脚对应关系 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。 2.2.3. 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。 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： 波特率 数据位 115200 8 版本 V1.4，2015 年 12 月 29 日 3
    Dust Sensor 用户手册 微雪电子 停止位 校验位 流控制 3) 传感器模块连接如下： 模块 VCC GND AOUT ILED 1 None None 开发板 3.3V 或 5V GND A0 D7 表 4: 传感器和 XNUCLEO-F103RB 引脚对应关系 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。 2.2.4. Arduino UNO 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： 波特率 数据位 停止位 校验位 流控制 3) 传感器模块连接如下： 模块 VCC GND AOUT ILED 9600 8 1 None None 开发板 3.3V 或 5V GND A0 D7 表 5: 传感器和 UNO PLUS 引脚对应关系 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。 3. 附录： 3.1. 实验现象 串口打印灰尘浓度数据： 版本 V1.4，2015 年 12 月 29 日 4
    Dust Sensor 用户手册 微雪电子 空气污染指数分级标准如下表所示： PM2.5 空气质量 空气质量 空气质量指 浓度均值(μg/m3) AQI 级别 数类别 0-35 35-75 75-115 115-150 150-250 250-500 0-50 51-100 101-150 一级 二级 三级 四级 五级 六级 表 6: 空气污染指数分级标准 151-200 201-300 ≥300 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 版本 V1.4，2015 年 12 月 29 日 5
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