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PM2.5粉尘传感器PPD42使用手册,灰尘传感器原理,Arduino例程,程序例程

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[LV.6]常住居民II

发表于 2015-7-28 10:15:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
1  简介
PM2.5粉尘传感器(PPD42)由日本顶级传感器厂商SHINYEI生产。通过给定的单位时间内,计算低脉冲时间,来测量空气中的颗粒物水平,为您提供可靠的粉尘数据。该传感器能够检测>1um的颗粒直径,MP2.5的颗粒直径是<=2.5um所以可以作为PM2.5的参考,但不能用于直接测量,真正测量PM2.5的设备也不止这个钱了。
2  产品特点
1PWM方式输出,易于捕获;
2、兼容3.3V5V逻辑输入;
3、结构紧凑,重量轻;
4、容易安装;
5低功耗;
6、性价比高。
3  工作原理
粉尘传感器原理图.jpg
3.1  粉尘传感器原理图
微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象,如上图所示,当有粉尘时,LED的光会因为散射现象,光会被接收传感器所接收,在通过电路解析输出PWM,可以简单理解成:无反射光时输出1,有反射光时0,内部有个气流发生器,就是一个加热装置,用于产生热,使气流在传感器内部流动。
4  端口定义
5个端口,但实际中只使用1343个端口,详细端口请看《PM2.5粉尘传感器PPD42数据手册_EN
1GND
3VCC3.3V~5V);
4OUTPUT
灰尘传感器2.jpg
4.1  端口序号
上图表明了输出端口号,从右往左,端口号为12345
5  使用注意事项
1、使用前需要预热3分钟,使气体均匀流动;
2、垂直于水平面安装,使得进气孔在下,出气孔在上,保证空气流动性;
3、需要用黑色纸片或其他物体,将红色长方形部位覆盖,防止环境光影响传感器检测
4、在出厂前已经预设,无需调节滑动变阻器;
5、安装在室内时,请勿将传感器安装在窗口、风扇出风方向等空气流动不稳定区域。
6  模块与Arduino连接
模块电源接与Arduino5V引脚,引脚4OUTPUT)接pin 8
7  实验代码
[C] 纯文本查看 复制代码
int pin = 8;
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 30000;//sampe 30s ;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(8,INPUT);
  starttime = millis();//get the current time;
}

void loop() {
  duration = pulseIn(pin, LOW);
  lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy+duration;

  if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)//if the sampel time == 30s
  {
    ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0);  // Integer percentage 0=>100
    concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62; // using spec sheet curve
    Serial.print(lowpulseoccupancy);
    Serial.print("concentration = ");
    Serial.print(concentration);
    Serial.println(" pcs/0.01cf");
    Serial.println("\n");
    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }
}

程序实现功能:检测30ms内,低电平的时间,ratio的值是去掉%的百分数所以ratio的值介于(0100)。concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62这个公式是根据下图曲线而来。
时间百分比与浓度关系.png
8  下载与测试
检测结果对比.png
8.1  测试结果对比
可以明显看出测得的数据有一个跃变的过程,而且上侧的结果都已经“爆表”了,这是因为在实验时,在进气孔处点了一个蚊香,将蚊香移走稳定后得到1000以内的数据。
值与环境状况对照表:
3000+
很差
1050~3000
300~1050
一般
150~300
75~150
很好
0~75
非常好
到此,您就可以测量一下您现在所处空间的环境状况了。
PM2.5粉尘传感器.rar (704.16 KB, 下载次数: 52)

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