GD32F207读GP2Y1010AU0F灰尘传感器

党国特派员

本帖最后由党国特派员于 2016-2-5 01:39 编辑

1、夏普光学灰尘传感器（GP2Y1010AU0F）介绍
Sharp's GP2Y1010AU0F 是一款光学空气质量传感器，设计用来感应空气中的尘埃粒子，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，使得其能够探测到空气中尘埃反射光，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到，通常在空气净化系统中应用。该装置中，一个红外发光二极管和光电晶体管，对角布置成允许其检测到在空气中的灰尘反射光。
2、规范
电源电压：5-7V
工作温度：-10-65摄氏度
消耗电流：20mA最大
最小粒子检出值：0.8微米
灵敏度：0.5V/(0.1mg/m3)
清洁空气中电压：0.9V 典型值
工作温度：-10~65℃
存储温度：-20~80℃
使用寿命：5年
尺寸大小：46mm×30mm×17.6mm
重量大小：15g
3、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。

4、接线说明

5、驱动代码：
gp2y.h

/**
****************************************************************************************
*
* @file gp2y.h
*
* @brief GP2Y1010AU0F传感器操作模块头文件
*
* Copyright (C) sunsjw 2015
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
#ifndef __GP2Y_H
#define __GP2Y_H
#include "gd32f20x.h"
#include <stdint.h>
#define GP2Y_ON GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_1)
#define GP2Y_OFF GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_1)
void GP2Y_init(void);
float GP2Y_Read(void);
void gp2y_io_config(void);
#endif

复制代码

gp2y.c

/**
****************************************************************************************
*
* @file gp2y.c
*
* @brief GP2Y1010AU0F传感器操作模块文件
*
* Copyright (C) sunsjw 2015
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
#include "gp2y.h"
//-----------------------------------------------------------------------
// ADC配置定义
//-----------------------------------------------------------------------
void ADC_config(void)
{
ADC_InitPara adc_stru;
adc_stru.ADC_Channel_Number = 1;
adc_stru.ADC_Data_Align = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
adc_stru.ADC_Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;
adc_stru.ADC_Mode_Continuous = DISABLE;
adc_stru.ADC_Mode_Scan = DISABLE;
adc_stru.ADC_Trig_External = ADC_EXTERNAL_TRIGGER_MODE_NONE;
ADC_Init(ADC1,&adc_stru);
ADC_RegularChannel_Config(ADC1,ADC_CHANNEL_4,1,ADC_SAMPLETIME_28POINT5 );
//ADC_ExternalTrigConv_Enable(ADC1,ENABLE);
ADC_Enable(ADC1,ENABLE);
ADC_Calibration(ADC1);
}
/*!
* @brief 粉尘传感器GP2Y1010AU0F初始化
*
* @param None
*
* @return None
*/
void GP2Y_init()
{
ADC_config();
}
/*!
* @brief 粉尘传感器GP2Y1010AU0F的IO配置
*
* @param None
*
* @return None
*/
void gp2y_io_config()
{
//红外管开关
GPIO_InitPara gpio_stru;
gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_1;
gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
GPIO_Init(GPIOA,&gpio_stru);
//配置ADC引脚
gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_AIN;
gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_4;
gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
GPIO_Init(GPIOA,&gpio_stru);
}
/*!
* @brief 从粉尘传感器GP2Y1010AU0F读取数据
*
* @param None
*
* @return 电压值
*/
float GP2Y_Read()
{
uint16_t adcData;
float voltRead;
ADC_SoftwareStartConv_Enable(ADC1,ENABLE);
// Get ADC input
while(ADC_GetBitState(ADC1,ADC_FLAG_EOC)!=SET);
adcData = ADC_GetConversionValue(ADC1);
//PRINTF("ADC:%d\n",adcData);
// Convert ADC value to a voltage based on 3.3V VREFH on board
voltRead = (float)adcData * (3.3 / 4096.0);
return voltRead;
}

复制代码

主程序读PM2.5的函数

void ShowPM25(void)
{
int new_pm25 = 0;
static int prev_pm25 = 0;
int last_pm25 = 0;
GP2Y_ON;
DelayUs(280);
float adValue = GP2Y_Read();
DelayUs(40);
GP2Y_OFF;
DelayUs(9680);
/*无尘测得电压值为0.6，手册上每0.1mg/m3 电压增加0.5V
*使用excel记算得出公式：y = 0.2x-0.12 */
new_pm25 = (0.2f*adValue-0.12f)*1000; //电压-灰尘转换
/*一阶滤波*/
last_pm25 = 0.2*new_pm25+0.8*prev_pm25;
prev_pm25 = new_pm25;
sprintf((char*)showBuffer,"PM25:%3d ug/",last_pm25);
OLED_ShowString(0,6,showBuffer);
OLED_ShowCHinese(112,6,10);//显示m?
}

复制代码

上面计算new_pm25用excel计算出来的函数公式图：

0.6V时PM2.5是0，然后电压每增加0.25V，PM2.5增加0.05。如果你的传感器无尘时的没量值是0.8那么就只需要把0.6改为0.8，Execl会自动帮你求出函数的公式来。Excel我把上传上来。

PM25计算公式.xls (28.5 KB, 下载次数: 39, 售价: 2 与非币)

6、效果图

糖悦之果飞 · 发表于 2016-2-16 13:58:29

亲，可以将内容一并发到经验频道，很有机会获得每月之星的呢http://jingyan.eeboard.com/

[分享] GD32F207读GP2Y1010AU0F灰尘传感器

党国特派员 LV6

站长推荐 /3