基于K22F的PM2.5+甲醛监测器(3)

2015-12-31 01:34

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使用K22F读取夏普光学灰尘传感器（GP2Y1010AU0F）PM2.5的值

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。
TB2JeJCepXXXXXMXpXXXXXXXXXX_!!2208586675.png

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4、项目原理图
QQ图片20151231011120.png

我们使用开发板的PTB1作为传感器的控制开关，用来关闭和打开传感器的测试，把PTC1设置为ADC0来采集传感器的电压。
5、代码
根据LED驱动周期（脉冲周期：T (ms) ），LED驱动时间（脉冲：宽度Pw(ms) ）输出电压会变动，规格书特性的规格值是脉冲周期T：10ms，脉冲宽度Pw：0.32ms，取样时间：0.28ms，根据此条件变动，规格书上规定的特性值（无尘时输出电压、检出感度）也随之变动。在微机编程上，不能以此条件设定的情况下，请在规格书的推荐范围内操作。
另外，根据电源电压，输出电压也会变动。

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/**

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 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url] gp2y.h

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] 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 "MK22F51212.h"

#include "fsl_port_hal.h"

#include "fsl_gpio_hal.h"

#include "fsl_adc16_driver.h"

#include "fsl_adc16_hal.h"

#include "fsl_debug_console.h"



#include <stdint.h>





#define GP2Y_ON         GPIO_HAL_ClearPinOutput(PTB,1)

#define GP2Y_OFF        GPIO_HAL_SetPinOutput(PTB,1)



void GP2Y_init(void);

float GP2Y_Read();



#endif

复制

/**

 ****************************************************************************************

 *

 * @file gp2y.c

 *

 * @brief GP2Y1010AU0F传感器操作模块文件

 *

 * Copyright (C) sunsjw 2015

 *

 * $Rev: 1.0 $

 *

 ****************************************************************************************

 */



#include "gp2y.h"



adc16_converter_config_t g_adcConfig;

adc16_calibration_param_t g_adcCalibraitionParam;

adc16_chn_config_t g_chnConfig;



void GP2Y_init()

{

  PORT_HAL_SetMuxMode(PORTC,1U,kPortPinDisabled);

  PORT_HAL_SetMuxMode(PORTB,1U,kPortMuxAsGpio);

  

  GPIO_HAL_SetPinDir(PTB,1,kGpioDigitalOutput);

  

  ADC16_DRV_StructInitUserConfigDefault(&g_adcConfig);

  ADC16_DRV_Init(0,&g_adcConfig);

  

  ADC16_DRV_GetAutoCalibrationParam(0,&g_adcCalibraitionParam);

  ADC16_DRV_SetCalibrationParam(0,&g_adcCalibraitionParam);

  

  g_adcConfig.continuousConvEnable = true;

  ADC16_DRV_Init(0,&g_adcConfig);

 

  g_chnConfig.chnIdx = kAdc16Chn15;

  g_chnConfig.diffConvEnable = false;

  g_chnConfig.convCompletedIntEnable = false;

  

  ADC16_DRV_ConfigConvChn(0,0U,&g_chnConfig);

}



float GP2Y_Read()

{

    uint16_t adcData;

    float voltRead;



    // Get ADC input

    ADC16_DRV_WaitConvDone(0, 0U);



    adcData = ADC16_DRV_GetConvValueSigned(0, 0U);

    //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;

}

我们在主程序里添加如下代码：

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    float aqi = 0;

    int i =0;



    while(1)

    {

      temp = humi = 0;

      if(i++ >9)

      {

        int x = round(pm * 100);

        PRINTF("PM2.5:%d\r\n",x);

        pm =0;

        i = 0;

      }

      GP2Y_ON;

      DelayUs(280);

      float AD_PM = GP2Y_Read();

      DelayUs(40);

      GP2Y_OFF;

      DelayUs(9680);



      aqi += (0.2*AD_PM-0.18); //电压-灰尘转换

    }