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目录

一、介绍

二、传感器原理

1.原理图

2.引脚描述

3.工作原理介绍

4.粉尘浓度转化关系

5.空气污染指数 

三、程序设计

main.c文件

PM25.h文件

PM25.c文件

四、实验效果 

五、资料获取

项目分享

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一、介绍

        GP2Y1014AU是日本夏普公司开发的一款光学灰尘浓度检测传感器，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，通常应用在空气净化系统中。

以下是PM2.5传感器的参数：

型号	GP2Y1014AU
工作电压	5~7V
工作电流	<20mA
工作温度	-10~65℃
存储温度	-20~80℃
灵敏度	0.5V(0.1mg/m3)
最小粒子检出值	0.8微米

哔哩哔哩视频链接：

（资料分享见文末） 

二、传感器原理

1.原理图

L-VCC引脚接电阻是用来限流，接电容是用来稳压 

2.引脚描述

引脚名称	描述
L-VCC	LED灯正极
L-GND	LED灯负极
LED	LED灯引脚
S-GND	模块负极
OUT	模拟量输出引脚
VCC	模块正极

3.工作原理介绍

     PM2.5传感器其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，它们的光轴相交，当带灰尘的气流通过光轴相交的交叉区域，粉尘对红外光反射，反射的光强与灰尘浓度成正比。光电晶体管能够探测到空气中尘埃反射光，尘埃浓度越高，反射光越多，从而输出模拟电压值越高，通过ADC将模拟值转化为数字电压值，利用比例关系式，最终得到尘埃浓度。

4.粉尘浓度转化关系

V	0.95	1.45	2.00	2.65	3.25	3.60
Mg/m3	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

5.空气污染指数 

PM2.5 浓度均值(μg/m3)	空气质量 AQI	空气质量级别	空气质量指数类别
0-35	0-50	一级	优
35-75	51-100	二级	良
75-115	101-150	三级	轻度污染
115-150	151-200	四级	中度污染
150-250	201-300	五级	重度污染
250以上	≥300	六级	严重污染

  三、程序设计

1.使用STM32F103C8T6读取PM2.5粉尘传感器采集的数据，通过串口发送至电脑

2.将读取得到信息数据同时在OLED上显示

PM2.5_LED	PA0
PM2.5_VO	PA1
OLED_SCL	PB11
OLED_SDA	PB10
串口	串口1

main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "PM25.h"
#include "adcx.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 项目			:	PM2.5粉尘传感器实验                     * 版本			: V1.0* 日期			: 2024.9.10* MCU			:	STM32F103C8T6* 接口			:	参看PM25.h							* BILIBILI	:	辰哥单片机设计* CSDN			:	辰哥单片机设计* 作者			:	辰哥 **********************BEGIN***********************/u16 pm;int main(void)
{ SystemInit();//配置系统时钟为72M	delay_init(72);LED_Init();LED_On();PM25_Init();USART1_Config();//串口初始化OLED_Init();printf("Start \n");delay_ms(1000);//显示“粉尘浓度:”OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);while (1){LED_Toggle();pm = Get_PM25_Average_Data();printf("粉尘浓度: %d\r\n",pm);OLED_ShowNum(80,0,pm,3,16,1);delay_ms(500);}
}

PM25.h文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "PM25.h"
#include "adcx.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 项目			:	PM2.5粉尘传感器实验                     * 版本			: V1.0* 日期			: 2024.9.10* MCU			:	STM32F103C8T6* 接口			:	参看PM25.h							* BILIBILI	:	辰哥单片机设计* CSDN			:	辰哥单片机设计* 作者			:	辰哥 **********************BEGIN***********************/u16 pm;int main(void)
{ SystemInit();//配置系统时钟为72M	delay_init(72);LED_Init();LED_On();PM25_Init();USART1_Config();//串口初始化OLED_Init();printf("Start \n");delay_ms(1000);//显示“粉尘浓度:”OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);while (1){LED_Toggle();pm = Get_PM25_Average_Data();printf("粉尘浓度: %d\r\n",pm);OLED_ShowNum(80,0,pm,3,16,1);delay_ms(500);}
}

PM25.c文件

#include "PM25.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 文件			:	PM2.5粉尘传感器c文件                   * 版本			: V1.0* 日期			: 2024.9.10* MCU			:	STM32F103C8T6* 接口			:	见代码							* BILIBILI	:	辰哥单片机设计* CSDN			:	辰哥单片机设计* 作者			:	辰哥**********************BEGIN***********************//*** @brief  PM25初始化程序* @param  无* @retval 无*/void PM25_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd (PM25_GPIO_CLK, ENABLE );					// 打开 ADC IO端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PM25_LED_GPIO_PIN;					// 配置 ADC IO 引脚模式GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;					// 设置为推挽输出GPIO_Init(PM25_LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);				// 初始化 ADC IO//PA1作为模拟通道输入引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PM25_VO_GPIO_PIN;GPIO_Init(PM25_VO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);ADCx_Init();}uint16_t PM25_ADC_Read(void)
{//设置指定ADC的规则组通道，采样时间return ADC_GetValue(ADC_CHANNEL, ADC_SampleTime_239Cycles5);
}/*** @brief  PM25 ADC数据读取* @param  无* @retval 返回转换后的PM25模拟信号数值*/u16 PM25_GetData(void)
{uint16_t ADCVal;int dustVal = 0;float Voltage;PM25_LED_H;	//置1  开启内部LEDdelay_us(280); 	// 开启LED后的280us的等待时间ADCVal = PM25_ADC_Read();  //PA1 采样，读取AD值delay_us(19);			  //延时19us，因为这里AD采样的周期为239.5，所以AD转换一次需耗时21us，19加21再加280刚好是320usPM25_LED_L;	//置0  关闭内部LEDdelay_us(9680);			//需要脉宽比0.32ms/10ms的PWM信号驱动传感器中的LEDVoltage = 3.3f * ADCVal / 4096.f * 2; //获得AO输出口的电压值dustVal = (0.17*Voltage-0.1)*1000;  //乘以1000单位换成ug/m3//if (dustVal < 0)dustVal = 0;            //限位//if (dustVal>500)        dustVal=500;return dustVal;
}/*** @brief  平均值滤波法* @param  无* @retval 返回滤波后的数据*/
u16 Get_PM25_Average_Data(void)
{u16 temp_val=0;u8 t;for(t=0;t<PM25_READ_TIMES;t++)	//#define PM25_READ_TIMES	20	定义读取次数,读这么多次,然后取平均值{temp_val+=PM25_GetData();	//读取ADC值delay_ms(5);}temp_val/=PM25_READ_TIMES;//得到平均值return (u16)temp_val;//返回算出的ADC平均值
}

四、实验效果 

五、资料获取

项目分享