使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量

1、使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量夏普灰尘传感器价格较便宜，能检测出室内空气中的灰尘和烟尘含量.检测原理其原理如下图，传感器中心有个洞可以让空气自由流过，定向发射LED光，通过检测经过空气中灰尘折射 过后的光线来判断灰尘的含量。dust&W i ga. r e 11 g sffwE.-C h a r t - BW i t h q u t d u s tC h a r t CW I t h t dustand/q r smoke电路图Fig. 1 Input Condition for LED Input Terminal因为数据是通过pin 5的电压模拟信号输出的，而树莓派

2、的引脚不支持模拟信号直接读取（需要增加数模转 换芯片），所以先用Arduino来实验。Arduino 代码设置排列线根据电路图，把Arduin。和传感器连接起来：Sharp pin 1 (V-LED) = 5V串联1个150欧姆的电阻(最好在电阻一侧和GND之间再串联一个 220uf的电容)Sharppin2(LED-GND) = GNDSharppin3(LED) = ArduinoPIN2(开关 LED)Sharppin4(S-GND) = GNDSharppin5(Vo) = Arduino A0pin(空气质量数据通过电压模拟信号输出)Sharp pin 6 (Vcc) = 5V/*I

3、nterface to Sharp GP2Y1010AU0F Particle SensorProgram by Christopher NafisWritten April 20.2.13.14.Sharp pinSharp pinSharp pinSharp pinSharp pinSharp pin(V-LED)(LED-GND)(LED)(S-GND)(Vo)(Vcc)= 5V (connected to 150ohm resister)= Arduino GND pin= Arduino pin 2= Arduino GND pin= Arduin

4、o A0 pin= 5V*/#include#dustPin=0;intledPower=2;intdelayTime=280;intdelayTime2=40;floatoffTime=9680;24.intdustVal=0;inti=0;floatppm=0;char s 32;floatvoltage=0;floatdustdensity=0;floatppmpercf=0;32.voidsetup()Serial. begin(9600);pinMode (ledPower, OUTPUT);36./ give the ethernet module tim

5、e to boot up:delay(1000);39.i=0;ppm=0;43.voidloop()i=i+1;digitalWrite(ledPower,LOW);/ power on the LEDdelayMicroseconds(delayTime);dustVal=analogRead(dustPin);/readthedustvalueppm=ppm+dustVal;delayMicroseconds(delayTime2);digitalWrite(ledPower,HIGH);/turntheLEDoff52.delayMicroseconds(offTime);53.54.

6、55.56.57.voltage=ppm/i*0.0049;dustdensity=0.17*voltage-0.1;ppmpercf=(voltage-0.0256)*120000;if (ppmpercf0)58.59.ppmpercf=0;if (dustdensity0.5)8.dustdensity=0.5;StringdataString=;dataString+=dtostrf (voltage, 9, 4, s);dataString+=,”;dataString+=dtostrf(dustdensity, 5, 2, s);dataStr

7、ing+=,”;dataString+=dtostrf(ppmpercf, 8, 0, s);69.i=0;70.71.72.ppm=0;Serial. println(dataString);delay (1000);73.把传感器和Ardiuno连接好后，可以连续打印出传感器的输出电压值。输出电压大小和灰尘含量的曲线入下图：Output Voltage vs. Dust Density6o.通过电压的波形还可以判断是烟还是尘呢说明邮灰生传感器GP2Y1010AU检出方法说明资料目录页数 TOC o 1-5 h z 2.关于规格书的特性2/54.关于检出方法2/54-2关于尘埃、香烟、油烟的

8、烟的判别方法 2/54-3关于无尘时输出电压的更新4/55. 特性数据51粉尘浓度特性数据4JSI .慨要灰尘传感器GP2Y1010AL检出方法说明资料的使用，是为了方便软件编程，并对枪出 方法进行了总结，便于客户在设计上的活用。对丁检出原理、构造、构成图、诸特性、使用上的注意事项等，可参照DUSTSENSORGP2Y1010AU APPLICATION NOTE。本资料作为参考，使用时在实装状态下，仪供确认上的使用。关于规格书上的特性关于无尘时输出电压(Vcc (V)在没有灰尘、烟的状态下的输出电压，有规定最大值。关于输出电压01( VoH)是输出旭压的最大电压，有规定核小位.美J检出感度(

9、K)粉尘浓度O.lmg/m1变化时的输出电压的变化，有规定报小值和最大值o粉尘是根据 MILD SEVEN而麒烟做的数摒。关于驱动条件根据LED驱动周期(脉冲周期:T(m对)，LED驱动时间(脉冲：宽度Pw(ms)输出 电压会变动，规格书覆性制规格侑是脉沛周期T： 10ms.脉冲充度Pw: 0.32ms,取样时 间：0.28ms,根据此条件变动，规格W时输出电压、检出感度)也随之变幼。在微机编程上，不能以此条件设定的情况下，靖在规恪书的推荐范围内操 作。3 J另外，根据电源电压，输出电压也会变动。不能以规格书条件来设计I 根据脉沛甫期、肽冲跄的不同,输出电悟的不同及电源 电压一输出电压的特性，

10、清参照DUST SENSOK GP2Y101OAU APPUCAHON NOTE。关于检出方法4-1.关于检出方法GP2YIOIOAU插上心原后1秒内会稳定、止常地运作，可以进行检出.对GP2Y10IOAL输出电压的绝对伯，并不是判定检出的有无,我们推荐的使用h 法是：无尘时，从输出电压的变化咻来做判定。另外，更甚者可以根据输出电平时间上的变化来对检出对象物的种别进行判别。美于一般被采用的灰尘和姻的判别方法，作如下说明C4-2.灰尘和烟的判别方法从输出电平的大小的变化及输出电平时间的变化来看，可以知道检出对象物是什 么。现在，对灰尘和烟检出时输出的区别,作如下说明。一般,香烟的烟是细微粒子,密

11、度高，会扩散式的大范围州移。与此相比，灰尘 是 个 个大颗粒，密度低，断断续续式的进入灰尘传感器的检出领域。就如下图所述，烟是连续的表现出较高的输出电压，灰尘是间枷勺表现出较高的 输出电压。因此，根据传感器伯输出电压值(发光素了和L：同期的脉冲输出电压 值)在时间上伯推移向微机软件的读取，是否无尘/是否有烟/是否有灰尘，不管 是哪种状态，及空气污染的程度是多少，都可以进行检出。另外，以前的旧机种CP2U05/06根据峰值保持电路，时定数较大，由于起落的 应答时间较长，对T单个的灰尘，也有难以检出的情况发生。输出波形咏冲输出1111HILL 11以前的机种输出波形蜂(ft保持输出关丁烟的检出、判

12、定值相当于香烟的烟那样的检出物，按如下表示。可以检出的范围(输出电压可.变范围(V)=输出电压范围：VolI(V)一无尘寸播出电J卡：Voc(V)o将此换算成粉尘浓度：检出粉尘浓度范围=检出可能范围(输出电压可变范围(V)-检出感度：K(V/(0.I mg/m烟校出的情况下，其判定值如下：判定值=检出浓度(mg;m3) 4- 10 XK(V/(0.1 mg/n?) +无尘时输出电压(V)m检出浓JS： 0.2(mg/m5)来判定时Page 3 of 5 K: TYP 0.5 (V/(0.1 mgnf)无尘时输出电压:0.9(V)的情况下判定值=(0.2X10)X050.9=L9V(灰尘的检出灰

13、尘的校出是在规定时间内，在某一输出电片变化的标准以上，判定在臬一时间 的输出被记入什么，从而检出灰尘的有无4-3.关无尘时输出电压的更新无尘时输出电压是灰尘、烟的检出有无的判定级别的基准，正确的说是检出精度 的提算无尘时输出电压是根据发光二极曾发光输出的低下、在盆了内部灰尘的明拧,周 围温度等来进行变化的,发光输出低下,无尘时输出电压下降;器件的盆了内部 灰尘的附昔能使无尘输出电床有上升的倾向。基木上,随部寸何的推移,如果榆出电压没有变化,都不会视作无检出物,以那 个标准作为无尘输出电压来更新。【例I】空气清新机的电源插入后，会强制性地.运转空气清新机能，如果无尘时输帛 电压变低的活，无尘时轮

14、出电压会更新。例2空气清新机能在运转中，:输出电压标准的变化苔住规定时间(如5.10分神之 间)没有变化，无尘输出电压会更新。例3空气消新机没有运转时，长时间(如1小时以上)，若输出电压的标准没有变 化，无生输出电压会更新。例4 hji hy 13以输出电压变得更低时的标准作为无个播祸压来以新。本产品使用发光.极管。-般,发光.极管在:长期通电悄况下,输出会降低。 灰尘传感器发光二极值的输出降低,无尘输出电麻及检出感度也会随之降低. 此无尘输出电压及感度的补正方法,介绍如下：在本传感器编入用户的机器后，用户产品在出厂时无尘输出电斥被记忆在 EROM中此后,在巾场的某一时间，标准在固定的情况下及比记忆的标准低 卜时就会进行更新，根据尤尘输出电睡低卜.的程度补止检出电床C例如，