GP2Y10粉尘传感器详解

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1、粉尘传感器 GP2Y10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。该传感器具有非常低的电流消耗（最大20mA，典型值11mA），可使用高达7VDC。该传感器输出为模拟电压，其值与粉尘浓度成正比。

2、可测量0.8微米以上的微小粒子，感知烟草产生的花粉，房屋粉尘等，体积小，重量轻，便于安装，广泛应用于空气清新机，换气空调，换气扇等产品。输出电压与粉尘浓度的比值如下图：

根据曲线图可以列出部分电压与粉尘浓度的对应值，如下：

V

0.5846

1.1544

1.7173

2.3153

2.9730

3.5229

mg/m3

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

根据以上对应值可以求出粉尘浓度mg/m3与电压V的计算公式，如下（根据Excel生成的公式）：

                                                                 mg/m3 = 0.1686 * V - 0.09856

根据传感器数据手册介绍，传感器的采集周期为10ms，LED灯亮时间为0.32ms，传感器采集时间为0.28ms。如下图：

3、Sensor_Dust.c 文件

void GP2Y10_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA , ENABLE);

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_Level_3;

GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStruct);

GP2Y10_LED_OFF();

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;

DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

ADC_DeInit(ADC1);

ADC_StructInit(&ADC_InitStruct);

ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;

ADC_InitStruct.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward;

ADC_InitStruct.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;

ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);

ADC_ChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,ADC_SampleTime_239_5Cycles);

ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);

ADC_StartOfConversion(ADC1);

DMA_DeInit(DMA1_Channel1);

DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);

DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1;

DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_Value;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStruct);

ADC_DMARequestModeConfig(ADC1,ADC_DMAMode_Circular);

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

ADC_StartOfConversion(ADC1);

}

float GP2Y10_Value(void)

{

GP2Y10_LED_ON();

SYSTICK_DelayUs(GP2Y10_SAMP_TIME);

float v = LIMIT(ADC_Value * 3.3f / 4095, 0.5846f, 3.5229f);

SYSTICK_DelayUs(GP2Y10_LEDON_TIME - GP2Y10_SAMP_TIME);

GP2Y10_LED_OFF();

SYSTICK_DelayUs(GP2Y10_PULSE_PERIOD - GP2Y10_LEDON_TIME);

return (v * 0.1686f - 0.09856f);

}

cpp

运行

4、Sensor_Dust.h文件

#ifndef _SENSOR_DUST_H_

#define _SENSOR_DUST_H_

#include "stm32f0xx.h"

#define LIMIT(x, min, max)( (x) < (min) ? (min) : ( (x) > (max) ? (max) : (x) ) )

#define GP2Y10_LED_ON() GPIO_ResetBits(GPIOA , GPIO_Pin_0)

#define GP2Y10_LED_OFF() GPIO_SetBits(GPIOA , GPIO_Pin_0)

#define GP2Y10_SAMP_TIME280

#define GP2Y10_LEDON_TIME320

#define GP2Y10_PULSE_PERIOD10000

void GP2Y10_Init(void);

float GP2Y10_Value(void);

#endif

cpp

运行

5、主函数

int main()

{

GP2Y10_Init();

USART1_Init();

SYSTICK_Init(1);

while(1)

{

printf("Dust Concentration is :%f mg/m3\n",GP2Y10_Value());

SYSTICK_DelayMs(50);

}

}

cpp

运行

网址：GP2Y10粉尘传感器详解 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1193788

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