自制pm25檢測儀資料

1、由項(xiàng)目實(shí)例從零開始學(xué)arduino系列（一）項(xiàng)目：利用arduino自制pm2.5檢測儀目的：通過自制pm2.5檢測儀過程掌握arduino控制板接口電路，1602液晶顯示屏連接arduino控制板顯示技術(shù)，相關(guān)arduino編程語言，灰塵傳感器連接arduino控制板方法。知識點(diǎn)：1602液晶顯示，灰塵傳感器接法，基礎(chǔ)的arduino編程語言。白話文式講解一、 硬件連接（圖在詳細(xì)講解處）（一）粉塵傳感器連接nano板 SHARP GP2Y1010AU0F型灰塵/粉塵傳感器的紅色線為6號線，向左依次為5,4,3,2,1號線。粉塵傳感器6號線接Arduino nano板的5V端。粉塵傳感器5號線

2、接Arduino nano板的A0端。粉塵傳感器4號線接Arduino nano板的GND端。粉塵傳感器3號線接Arduino nano板的D2端。粉塵傳感器2號線接Arduino nano板的GND端。粉塵傳感器1號線接150歐姆電阻和220uF的電解電容正極，150歐姆電阻的另一端接Arduino nano板的5V端。220uF的電解電容負(fù)極接Arduino nano板的GND端。（二）1602液晶屏連接nano板 1602液晶屏上標(biāo)有數(shù)字針腳，一般是16針。我們用到了12個針腳。液晶屏第16針連接Arduino nano板的GND端。液晶屏第15針連接Arduino nano板的5V端。

3、液晶屏第14針連接Arduino nano板的D6端。液晶屏第13針連接Arduino nano板的D7端。液晶屏第12針連接Arduino nano板的D8端。液晶屏第11針連接Arduino nano板的D9端。液晶屏第1針連接Arduino nano板的GND端。液晶屏第2針連接Arduino nano板的5V端。液晶屏第3針先接1k電阻，電阻另一端連接Arduino nano板的D6端。液晶屏第4針連接Arduino nano板的D12端。液晶屏第5針連接Arduino nano板的D11端。液晶屏第6針連接Arduino nano板的D10端。二、軟件代碼#include /lcd顯

4、示的應(yīng)用庫LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7, 6); /lcd顯示與nono連接的端口/12:rs,11:rw,10,enable,9:d9,8:d8,7:d7,6:D6/液晶屏 LCD1602_RS端 連接 nano的D12端;/液晶屏LCD1602_RW端 連接nano的D11端;/液晶屏LCD1602_EN端 連接 nano的D10端;/傳感器定義int dustPin = 0; /夏普灰塵傳感器黑色線，傳感器輸出到nano的A0端float dustVal = 0; /灰塵傳感器輸出到nano的電壓值，與灰塵濃度成函數(shù)關(guān)系，int ledPow

5、er = 2; /夏普灰塵傳感器綠色線，nano的D2輸出作為夏普灰塵傳感器激光頭電源，激光頭發(fā)/射激光遇到灰塵散射，散射越厲害，灰塵傳感器向外輸出電壓越高int delayTime = 280;int delayTime2 = 40;float offTime = 9680;void setup (void) lcd.begin(16, 2); /初始化lcd，16列，兩行 lcd.print(hello,cp);/開機(jī)字符 / Serial.begin(9600); /串口初始化，電腦可以和nano交互 pinMode(ledPower, OUTPUT); / A0 give 傳感器5號

6、pinMode(dustPin, INPUT); / Digital pin 2 give 傳感器3號void loop (void) lcd.home();/每次刷新字符都回到原始零位 digitalWrite(ledPower, LOW); delayMicroseconds(delayTime); dustVal = analogRead(dustPin);/讀取灰塵傳感器的模擬電壓輸出到nano的A0端 delayMicroseconds(delayTime2); digitalWrite(ledPower, HIGH); delayMicroseconds(offTime); del

7、ay(1000); / Serial.println(dustVal);/電腦作為顯示設(shè)備看輸出的電壓，數(shù)值越高灰塵越多 dustVal = dustVal * (5.0 / 1023); /電壓換算 , Arduino A0-A5口為ADC引腳，其分辨率為10位，也就是 /1024級，輸出數(shù)值為0-1023，默認(rèn)以輸入電壓5V作為基準(zhǔn)電壓。 dustVal = 0.17 * dustVal - 0.1;/電壓值轉(zhuǎn)換為灰塵濃度線性函數(shù)關(guān)系 dustVal=dustVal*1000;/mg和ug的換算 Serial.println(dustVal);/串口通信寫 lcd.print(PM2.5:

8、 ); lcd.setCursor(0, 1);/換行 lcd.print(dustVal); lcd.setCursor(7, 1);/換行 lcd.print(ug/m3);詳細(xì)講解一、控制板知識準(zhǔn)備（有基礎(chǔ)的可以略過） 本項(xiàng)目中可以選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的入門級別arduino nano板（淘寶價約15元），或者arduino uno板（淘寶價約25元），沒必要用配置最高的2560板（淘寶價約45元），兩者接線類似，具有互換性，比如arduino nano接線的模擬A0口，如果換到arduino uno板上也是模擬A0口。出于便于推廣的考慮，我們采用了成本最低的nano板子。Arduino Nan

9、o的技術(shù)參數(shù)：1. 12個數(shù)字輸入/輸出端口D2-D13。2. 8個模擬輸入端口A0-A7。3. 1對TTL電平串口收發(fā)端口RX/TX。4. 6個PWM端口，D3, D5, D6, D9, D10, D11。5. 采用Atmel Atmega328P-AU單片機(jī)。6. 支持USB下載及供電。7. 支持外接3.3V-12V直流電源供電。8. 支持鋰電池及9V電池供電。9. 支持ISP下載。二、灰塵傳感器知識準(zhǔn)備 對于激光式灰塵傳感器，基本原理是傳感器讓空氣自由流過（一些空氣測試儀內(nèi)部有小風(fēng)扇起到空氣流通的作用，在這里我們用來回走動的方式代替小風(fēng)扇），定向發(fā)射LED光，通過檢測經(jīng)過空氣中灰塵折射過

10、后的光線來判斷灰塵的含量?；覊m傳感器市面上較為普及的是高精度的攀藤 G5 PMS5003傳感器（淘寶價約88元）和較為便宜的夏普SHARP GP2Y1010AU0F型灰塵/粉塵傳感器（淘寶價約25元），出于普及的考慮我們選用了SHARP GP2Y1010AU0F型灰塵/粉塵傳感器?；覊m傳感器接線 Arduino 接線 1 Vled 5V (先接150歐姆電阻，再接5v，買傳感器時有配套) 2 LED-GND GND（接地） 3 LED Digital pin2 (Arduino板子上數(shù)字D2端)黃色4 S-GND GND（接地）黑色 5 Vo Analog pin 0(Arduino板子上模擬

11、A0端)紅色6 Vcc 5V粉塵濃度dustdensity = 0.17 * voltage - 0.1;/大概的線性函數(shù)關(guān)系。在圖上可看到粉塵濃度超過0.5mg/m3的時候，傳感器輸出的電壓受到限制，不會無限增高，也就超出了傳感器的有效測量范圍。這也就是我們常說的爆表：pm2.5超過500ug/m3（1mg=1000ug）。到這里，其實(shí)我們已經(jīng)可以測試空氣中的粉塵濃度了，只不過要和電腦連線，通過arduino軟件的串口監(jiān)視器功能得到電壓數(shù)據(jù)，來檢測空氣質(zhì)量，因?yàn)橛秒娔X的顯示器作為輸出，所以移動性和便攜性較差。但此時的硬件成本最低，算是空氣檢測儀的最小系統(tǒng)。使用簡化版本的軟件代碼如下:/ 定義

12、使用nano的A0端，連接 灰塵傳感器5號線int dustPin=0; float dustVal=0; / 定義使用nano的Digital pin 2端，連接 灰塵傳感器3號線int ledPower=2; int delayTime=280;int delayTime2=40;float offTime=9680;void setup()Serial.begin(9600);pinMode(ledPower,OUTPUT); pinMode(dustPin, INPUT); void loop()/ ledPower is any digital pin on the arduino

13、connected to Pin 3 on the sensordigitalWrite(ledPower,LOW);delayMicroseconds(delayTime);dustVal=analogRead(dustPin);delayMicroseconds(delayTime2);digitalWrite(ledPower,HIGH);delayMicroseconds(offTime);delay(1000);if (dustVal36.455)Serial.println(float(dustVal/1024)-0.0356)*120000*0.035);測試得到的數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量

14、對照：3000 + = 很差1050-3000 = 差300-1050 = 一般150-300 = 好75-150 = 很好0-75 = 非常好為了能讓空氣檢測儀脫離電腦連線獨(dú)立工作，我們還要再加上一個LCD1602液晶屏。三、1602 LCD液晶屏知識準(zhǔn)備1602 LCD液晶屏（焊好排線的1602屏淘寶價約7.5元，沒焊排線的約4.9元），有8線接法和4線接法，為了節(jié)約端口，我們采用了四線接法。1602液晶的16針接地，背光源負(fù)極1602液晶的1針接地1602液晶的15針正極，背光源正極1602液晶的2針正極1602液晶的14針Arduino板的 D 6端1602液晶的3針液晶偏壓信號，接1

15、k電阻后再接正極1602液晶的13針Arduino板的 D 71602液晶的4針Arduino板的 D12,rs1602液晶的12針Arduino板的 D 81602液晶的5針Arduino板的 D11,rw1602液晶的11針Arduino板的 D 91602液晶的6針Arduino板的 D10,enable按上圖連接線路后，1602的模塊測試代碼如下；#include /lcd顯示的應(yīng)用庫LiquidCrystal lcd(12,11,10,9,8,7,6);/12:rs,11:rw,10,enable,9:d9,9:d5,10:d6,11:D7void setup()lcd.begin(16,2);lcd.print(“Hello，cp”);四、將灰塵傳感器和1602 L