GD32F207读GP2Y1010AU0F灰尘传感器

党国特派员

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

1. /**
   
2. ****************************************************************************************
   
3. *
   
4. * @file gp2y.h
   
5. *
   
6. * @brief GP2Y1010AU0F传感器操作模块头文件
   
7. *
   
8. * Copyright (C) sunsjw 2015
   
9. *
   
10. * $Rev: 1.0 $
    
11. *
    
12. ****************************************************************************************
    
13. */
    
14. 
    
15. #ifndef __GP2Y_H
    
16. #define __GP2Y_H
    
17. 
    
18. #include "gd32f20x.h"
    
19. 
    
20. #include <stdint.h>
    
21. 
    
22. 
    
23. #define GP2Y_ON                GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_1)
    
24. #define GP2Y_OFF    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_1)
    
25. 
    
26. void GP2Y_init(void);
    
27. float GP2Y_Read(void);
    
28. void gp2y_io_config(void);
    
29. 
    
30. #endif
    

复制代码

gp2y.c

1. /**
   
2. ****************************************************************************************
   
3. *
   
4. * @file gp2y.c
   
5. *
   
6. * @brief GP2Y1010AU0F传感器操作模块文件
   
7. *
   
8. * Copyright (C) sunsjw 2015
   
9. *
   
10. * $Rev: 1.0 $
    
11. *
    
12. ****************************************************************************************
    
13. */
    
14. 
    
15. #include "gp2y.h"
    
16. 
    
17. //-----------------------------------------------------------------------
    
18. // ADC配置定义
    
19. //-----------------------------------------------------------------------
    
20. void ADC_config(void)
    
21. {
    
22.         ADC_InitPara adc_stru;
    
23.         
    
24.         adc_stru.ADC_Channel_Number = 1;
    
25.         adc_stru.ADC_Data_Align = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    
26.         adc_stru.ADC_Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;
    
27.         adc_stru.ADC_Mode_Continuous = DISABLE;
    
28.         adc_stru.ADC_Mode_Scan = DISABLE;
    
29.         adc_stru.ADC_Trig_External = ADC_EXTERNAL_TRIGGER_MODE_NONE;
    
30.         
    
31.         ADC_Init(ADC1,&adc_stru);
    
32.         
    
33.         ADC_RegularChannel_Config(ADC1,ADC_CHANNEL_4,1,ADC_SAMPLETIME_28POINT5                                                                                                );
    
34.         //ADC_ExternalTrigConv_Enable(ADC1,ENABLE);
    
35.         
    
36.         ADC_Enable(ADC1,ENABLE);
    
37.         ADC_Calibration(ADC1);
    
38. }
    
39. 
    
40. /*!
    
41. * @brief 粉尘传感器GP2Y1010AU0F初始化
    
42. *
    
43. * @param None
    
44. *
    
45. * @return None
    
46. */
    
47. void GP2Y_init()
    
48. {
    
49.         ADC_config();
    
50. }
    
51. 
    
52. /*!
    
53. * @brief 粉尘传感器GP2Y1010AU0F的IO配置
    
54. *
    
55. * @param None
    
56. *
    
57. * @return None
    
58. */
    
59. void gp2y_io_config()
    
60. {
    
61.         //红外管开关
    
62.         GPIO_InitPara gpio_stru;
    
63.         
    
64.         gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
    
65.         gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_1;
    
66.         gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
    
67.         
    
68.         GPIO_Init(GPIOA,&gpio_stru);
    
69.         
    
70.         //配置ADC引脚
    
71.         gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_AIN;
    
72.         gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_4;
    
73.         gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
    
74.         
    
75.         GPIO_Init(GPIOA,&gpio_stru);
    
76. }
    
77. 
    
78. /*!
    
79. * @brief 从粉尘传感器GP2Y1010AU0F读取数据
    
80. *
    
81. * @param None
    
82. *
    
83. * @return 电压值
    
84. */
    
85. float GP2Y_Read()
    
86. {
    
87.     uint16_t adcData;
    
88.     float voltRead;
    
89.         
    
90.         ADC_SoftwareStartConv_Enable(ADC1,ENABLE);
    
91.     // Get ADC input
    
92.     while(ADC_GetBitState(ADC1,ADC_FLAG_EOC)!=SET);
    
93. 
    
94.     adcData = ADC_GetConversionValue(ADC1);
    
95.     //PRINTF("ADC:%d\n",adcData);
    
96.     // Convert ADC value to a voltage based on 3.3V VREFH on board
    
97.     voltRead = (float)adcData * (3.3 / 4096.0);
    
98.     return voltRead;
    
99. }
    

复制代码

主程序读PM2.5的函数

1. void ShowPM25(void)
   
2. {
   
3.         int new_pm25 = 0;
   
4.         static int prev_pm25 = 0;
   
5.         int last_pm25 = 0;
   
6.         
   
7.         GP2Y_ON;
   
8.         DelayUs(280);
   
9.         float adValue = GP2Y_Read();
   
10.         DelayUs(40);
    
11.         GP2Y_OFF;
    
12.         DelayUs(9680);
    
13. 
    
14.         
    
15.         /*无尘测得电压值为0.6，手册上每0.1mg/m3 电压增加0.5V
    
16.          *使用excel记算得出公式：y = 0.2x-0.12          */
    
17.         new_pm25 = (0.2f*adValue-0.12f)*1000; //电压-灰尘转换
    
18.         /*一阶滤波*/
    
19.         last_pm25 = 0.2*new_pm25+0.8*prev_pm25;
    
20.         prev_pm25 = new_pm25;
    
21.         
    
22.         sprintf((char*)showBuffer,"PM25:%3d   ug/",last_pm25);
    
23.         OLED_ShowString(0,6,showBuffer);
    
24.         OLED_ShowCHinese(112,6,10);//显示m³
    
25. }

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)

2016-2-5 01:38 上传

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6、效果图

糖悦之果飞

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