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Grove - 灰尘传感器

此灰尘传感器通过测量灰尘浓度，可以很好地指示环境中的空气质量。空气中的颗粒物浓度（PM浓度）通过计算单位时间内的低脉冲占空时间（LPO时间）来测量。LPO时间与PM浓度成正比。此传感器可以为空气净化系统提供可靠数据；它对直径为1μm的颗粒物具有良好的响应能力。

caution
  • 此传感器使用计数方法测量灰尘浓度，而非称重方法，单位为 pcs/L 或 pcs/0.01cf。
  • 请注意以下警告：
    • 请保持传感器直立。
    • 第一次使用时需要3分钟预热时间。
    • 随意操作可能会导致意外损坏。
    • 以下部件（红色矩形标记）仅用于工厂设置，请不要更改默认配置。

版本​

产品版本更改内容发布日期
Grove-Dust Sensor V1.0初始版本2012年11月

特性​

  • 稳定且灵敏地检测不仅是香烟烟雾，还有室内哮喘诱因的家居灰尘。
  • 内置加热器的空气生成机制使空气自吸。
  • 易于维护，高灵敏度可长期保持。
  • 对颗粒尺寸超过1微米和2.5微米（约）的双输出。
  • 更紧凑、更轻便，易于安装。
tip

有关Grove模块的更多详细信息，请参考 Grove 系统

规格​

项目标准值单位
VCC4.75~5.75V
待机电流90mA
可检测浓度范围0~28,000 / 0 ~ 8000pcs/升 / pcs/0.01cf
工作温度范围0~45°C
输出方式负逻辑，数字输出，高：超过4.0V(Rev.2)，低：低于0.7V-
检测颗粒直径>1μm
尺寸59(宽) × 45(高) × 22(深)mm
湿度范围95% rh 或以下-
note

在最新版本中，输出高电压从4.0V更改为4.5V。

支持的平台​

Arduino树莓派
caution

上述提到的支持平台仅表示模块的软件或理论兼容性。我们通常仅为 Arduino 平台提供软件库或代码示例。不可能为所有可能的 MCU 平台提供软件库或演示代码。因此，用户需要自行编写软件库。

应用场景​

  • 空气净化器
  • 空气质量监测仪
  • 空调
  • 通风设备

入门指南​

note

如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您在开始之前查看 Arduino 入门指南。

使用 Arduino​

硬件

  • 步骤 1. 准备以下物品：
Seeeduino V4.2Base ShieldGrove-Dust Sensor
enter image description hereenter image description hereenter image description here
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  • 步骤 2. 将 Grove-Dust Sensor 连接到 Grove-Base Shield 的 D8 端口。
  • 步骤 3. 将 Grove-Base Shield 插入 Seeeduino。
  • 步骤 4. 使用 USB 数据线将 Seeeduino 连接到电脑。

note

如果没有 Grove Base Shield，我们也可以直接将 Grove-Dust Sensor 连接到 Seeeduino，如下所示。

SeeeduinoGrove-Loudness Sensor
5V红色
GND黑色
NC白色
D8黄色

软件

  • 步骤 1. 请将以下代码复制到 Arduino IDE 并上传到 Arduino。如果您不知道如何上传代码，请查看 如何上传代码。
int pin = 8;
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 30000;//采样时间为30秒；
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;

void setup() 
{
    Serial.begin(9600);
    pinMode(pin,INPUT);
    starttime = millis();//获取当前时间；
}

void loop() 
{
    duration = pulseIn(pin, LOW);
    lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy+duration;

    if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)//如果采样时间达到30秒
    {
        ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0);  // 整数百分比 0=>100
        concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62; // 使用规格表曲线
        Serial.print(lowpulseoccupancy);
        Serial.print(",");
        Serial.print(ratio);
        Serial.print(",");
        Serial.println(concentration);
        lowpulseoccupancy = 0;
        starttime = millis();
    }
}

  • 步骤 2. 在此程序中，Seeeduino 在30秒内采样“逻辑低”的总持续时间，该持续时间反映了环境中的灰尘密度。打开串口监视器，我们可以通过电脑的串口获取传感器检测到的空气质量值。

术语：

  • "Lowpulseoccupancy" 表示在给定的30秒内检测到的低脉冲占用时间（LPO时间）。单位是微秒。

  • "Ratio" 反映了 LPO 时间在整个采样时间中所占的比例。

  • "Concentration" 是一个具有物理意义的数值。它通过使用 LPO 时间从下图的特性曲线计算得出。

  • 以下是办公室中测量的灰尘浓度图：

我们可以看到晚上灰尘浓度非常低，但下午浓度较高。当浓度超过某个值时，可以设置一个阈值。此外，如果您希望传感器更敏感，可以在传感器上添加一个风扇，并在 Pin5 和地之间添加一个 10kΩ 电阻。更多信息请访问 A.J 的博客。

使用树莓派​

硬件

  • 步骤 1. 准备以下物品：
树莓派GrovePi_PlusGrove-粉尘传感器
点击查看图片点击查看图片点击查看图片
立即购买立即购买立即购买
  • 步骤 2. 将 GrovePi_Plus 插入树莓派。
  • 步骤 3. 将 Grove-粉尘传感器连接到 GrovePi_Plus 的 D2 端口。
  • 步骤 4. 使用 USB 数据线将树莓派连接到电脑。

软件

  • 步骤 1. 按照 设置软件 配置开发环境。
  • 步骤 2. 克隆 Github 仓库。
cd ~
git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git
  • 步骤 3. 执行以下命令以监测粉尘。
cd ~/GrovePi/Software/Python
python grove_dust_sensor.py

以下是 grove_dust_sensor.py 的代码。

import time
import grovepi
import atexit

atexit.register(grovepi.dust_sensor_dis)

print("从粉尘传感器读取数据")
grovepi.dust_sensor_en()
while True:
    try:
        [new_val, lowpulseoccupancy] = grovepi.dustSensorRead()
        if new_val:
            print(lowpulseoccupancy)
        time.sleep(5)

    except IOError:
        print("错误")
  • 步骤 4. 我们将看到如下的粉尘状态。
pi@raspberrypi:~/GrovePi/Software/Python $ python grove_dust_sensor.py 
从粉尘传感器读取数据
14029
2621
1725
1978
2533
1619

相关项目​

如果您想使用 Grove-粉尘传感器制作一些很棒的项目，这里有一个参考项目。

空气质量盒

这是一个由 Seeeduino 和 Grove 制作的物联网演示。

如今，人们越来越关注环境空气质量，因为空气中的微小颗粒可能严重危害人们的健康。我们通常从政府部门获取环境信息，但这些信息是整个城市或区域的平均值，无法准确反映您周围的环境。

常见问题​

问题 1：如何将 Grove-粉尘传感器（5V逻辑）与 Seeeduino Stalker（3.3V逻辑）一起使用？

回答 1： 粉尘传感器的输出信号需要降压到 3.3V 逻辑才能与 Seeeduino Stalker（或任何类似的板子）兼容。粉尘传感器的输出为 0.7V（逻辑低）和大于 4.0V（逻辑高）。您可以使用电压分压器将输出信号降压到与 3.3V 逻辑兼容，或者使用 TTL 逻辑电平转换器。

资源​

项目​

空气质量盒子：监测您周围的空气质量

智能农作物：在传统农业中实施物联网！：我们的使命是保护自然，通过 Helium 设计和实施技术及监测方法。

LoRa IoTea：一个应用于茶园的自动信息采集系统。它是智能农业信息采集的一部分。

技术支持与产品讨论​

可升级为工业传感器​

通过 SenseCAP S2110 控制器 和 S2100 数据记录器，您可以轻松将 Grove 转变为 LoRaWAN® 传感器。Seeed 不仅帮助您进行原型设计，还为您提供使用 SenseCAP 系列坚固的工业传感器扩展项目的可能性。

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