夏普GP2Y1010AU0F传感器用于检测空气中的灰尘浓度。可以检测非常细小的灰尘,例如香烟烟雾(粒径0.1~2um)。
该传感器中心有一个孔洞,可使空气自由穿过。内部有一个LED向孔洞进行照射。当空气中的灰尘穿过孔洞时,光线反射到接收端,通过放大电路将反射光强放大并转化为输出电压。通过测量输出电压并进行响应的换算,即可得知空气中灰尘的浓度。
GP2Y1010AU0F引脚连接
(1)V-LED + 150ohm电阻 + 220uF电容->VCC
(2)LED-GND->GND
(3)LED->D1(GPIO 5)
(4)S-GND->GND
(5)VO->A0
(6)VCC->VCC
其中需要加150ohm电阻和220uF电容,连接方式如下图中红框所示:
可以直接使用NodeMCU的adc即A0接口进行采样。先对GPIO 5拉低产生一个采样脉冲,读取A0的adc数据,即为输出电压。转换后可得粉尘浓度。代码如下
pin1 = 1
gpio.mode(pin1, gpio.OUTPUT)
tmr.alarm(1, 2000, 1, function()
gpio.write(pin1,gpio.LOW)
adcv = adc.read(0)
gpio.write(pin1,gpio.HIGH)
outv = adcv/ 1024 * 5
ugm3 = (outv - 0.9) / 5 * 1000
if (ugm3 >= 0 and ugm3 <= 35) then
aqiL = 0
aqiH = 50
bpL = 0
bpH = 35
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 35 and ugm3 <= 75) then
aqiL = 50
aqiH = 100
bpL = 35
bpH = 75
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 75 and ugm3 <= 115) then
aqiL = 100
aqiH = 150
bpL = 75
bpH = 115
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 115 and ugm3 <= 150) then
aqiL = 150
aqiH = 200
bpL = 115
bpH = 150
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 150 and ugm3 <= 250) then
aqiL = 200
aqiH = 300
bpL = 150
bpH = 250
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 250 and ugm3 <= 350) then
aqiL = 300
aqiH = 400
bpL = 250
bpH = 350
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
elseif (ugm3 > 350) then
aqiL = 400
aqiH = 500
bpL = 350
bpH = 500
aqi = (aqiH - aqiL) / (bpH - bpL) * (ugm3 - bpL) + aqiL
else
aqi = 0
end
print(aqi)
end)
其中adcv/ 1024 * 5和(outv - 0.9) / 5 * 1000为1024级采样精度转换为电压和相应电压下的粉尘浓度换算,具体可以查阅datasheet得到。如果换算后为负数,即可认为浓度太低检测不到。
下方的aqi换算公式为国家标准环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)( HJ 633—2012 2016-01-01实施)。
实际运行时发现数据不稳定,时有时无。查阅资料发现LED开启过程中有一个上升期。当LED开启持续0.28ms时,对输出电压进行采样最为准确。而NodeMCU的elua脚本并不支持微秒级别的延时。于是考虑其他方法。
查阅资料发现在不更换其他芯片单片机的情况下,ESP8266这块芯片可以采用Arduino的IDE进行C语言程序的编写。下一篇文章会具体写一下如何采用Arduino IDE环境对ESP8266进行编程。
本文链接: https://blog.tms.im/2016/10/21/nodemcu-GP2Y1010AU0F.html
版权声明: 本作品采用 CC BY-NC-SA 3.0 CN 进行许可。转载请注明出处!