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Grove ダストセンサー(PPD42NS)

Grove ダストセンサー(PPD42NS) - Grove Dust Sensor   

Grove ダストセンサー(PPD42NS) - Grove Dust Sensor

Grove-ダストセンサーは空気中粉塵濃度の測定によって、空気質を反映するモジュールです。一定時間内のLowパルスの占有時間(Low Pulse Occupancy time:LPO time)によりParticulate Matterレベル(PMレベル)が分かります。PM濃度はLPO timeに正比例します。Grove-ダストセンサーは直径 1μmの微粒子までも検出でき、空気清浄機システムに信頼できるデータを提供できます。

Tip

  • このセンサーはダストの重さを測ることではなく、ダストの飛散量を計測ことによりダスト濃度を測定します。計算単位はpcs/L 或いは pcs/0.01cfです。
  • ご使用になる場合のご注意! - 使っている時はセンサーを直立させてください。 - 初めて使う時には、3分間の予熱時間が必要です。 - 不注意な操作で故障を起こることは可能です。 - 以下の小さな部件(赤長方形で)は工場設定用で、デフォルト設定を変更 しないでください。

バージョン

バージョン 変更 発行日
Grove-Dust Sensor V1.0 オリジナル 2012年

商品特性

  • タバコ煙濃度や室内の粉塵濃度を敏感に正確に反映できます。
  • 内蔵の空気加熱装置で自動的に空気を集めることができます。
  • メンテナンスは容易で、高感度は長持ちします。
  • アウトプットが二つあり、 1μm以上と、2.5μm以上の微粒子濃度を同時に出力できます。
  • 軽便で、組み立ては簡単です。

Tip

Groveモジュールの詳細情報はGrove Systemでご覧ください。

商品仕様

項目 基準 単位
VCC 4.75~5.75 V
待機電流 90 mA
濃度測定範囲 0~28,000 / 0 ~ 8000 pcs/liter / pcs/0.01cf
操作温度 0~45 °C
出力 負ロジック、デジタル出力、高電圧:4.0V以上(Rev.2)、低電圧:0.7V以下 -
微粒子測定直径 >1 μm
商品サイズ 59(W) × 45(H) × 22(D) mm
湿度範囲 95%rh以下 -

Tip

最新バージョンの商品は、出力電圧は4.0Vから4.5Vになります。

サポートされるプラットフォーム

Arduino Raspberry Pi BeagleBone Wio LinkIt ONE

Tip

以上のプラットフォームは代表的或いは理論的に互換性があるソフトウェアです。ほとんどの場合は、こちらはソフトウェアライブラリとコードの例を提供し、全部のMCUプラットフォームうにライブラリやデモのコードを提供するではありません。そのため、ライブラリを作ることが必要です。

実的応用

  • 空気清浄機
  • 空気質の監視、測定
  • クーラー
  • ベンチレーター

入門ガイド

Tip

初めてArduinoを操作する場合は、 Getting Started with Arduino でご覧ください!

Arduinoでは

ハードウェア部分

  • ステップ1 以下の物が必要です。
Seeeduino V4.2 Base Shield Grove-Dust Sensor
enter image description here enter image description here enter image description here
Get One Now Get One Now Get One Now
  • ステップ2 Grove-ダストセンサーをGrove-Base ShieldのD8ポートに接続します。
  • ステップ3 Grove - Base ShieldをSeeeduinoにインサートします。
  • ステップ4 USBケーブルでSeeeduinoをコンピュータに接続します。

Tip

Grove-Base Shieldがない場合は、以下のようにGrove-ダストセンサーをSeeeduinoに接続します。

Seeeduino Grove-ダストセンサー
5V
GND
NC
D8

ソフトウェア部分

  • ステップ1 Arduio IDEで以下のコードをコピーして、Arduioにアップロードします。アップロード方法が分からない場合、 how to upload codeでご覧ください。
int pin = 8;
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 30000;//sampe 30s ;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;

void setup() 
{
    Serial.begin(9600);
    pinMode(pin,INPUT);
    starttime = millis();//get the current time;
}

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

    if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)//if the sampel time == 30s
    {
        ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0);  // Integer percentage 0=>100
        concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62; // using spec sheet curve
        Serial.print(lowpulseoccupancy);
        Serial.print(",");
        Serial.print(ratio);
        Serial.print(",");
        Serial.println(concentration);
        lowpulseoccupancy = 0;
        starttime = millis();
    }
}
  • ステップ2 このプリグラムで、Seeeduinoは30秒での低ロジック(logic low) の持続時間をサンプルします。その持続時間は環境のダスト濃度を反映できます。シリアルモニターを開き、コンピュータのシリアルポートを通じて空気質の測定数値が獲得できます。

専門語:

  • Lowpulseoccupancy: 30秒で測定した低パルスの占有時間(LPO timeの占有時間)を示します。単位はマイクロ秒(µs)。

  • Ratio: サンプリング時間に占有するLPOタイム(LPO time)のレベルの示し方です。

  • Concentration: 物理学の意味がある数値記号であり、低パルス時間(LPO time)と以下の特性グラフによって計測されます。

  • これはオフィスで測定したダスト濃度のグラフです。

グラフによって、夜のダスト濃度は非常に低く、午後では高いということが分かります。濃度がある数値を超える場合は、閾値の設定ができます。また、センサーに扇風機をつけ、ピン5とGroundとの間で10kΩの抵抗器を追加すると、センサーはより敏感になります。詳細情報は blog of A.J でご覧ください。

Raspberry Piでは

ハードウェア部分

  • ステップ1 以下の物が必要です。
Raspberry pi GrovePi_Plus Grove-Dust Sensor
enter image description here enter image description here enter image description here
Get One Now Get One Now Get One Now
  • ステップ2 GrovePi_PlusをRaspberryにインサートします。
  • ステップ3 Grove-ダストセンサーをGrovePi_PlusのD2ポートに接続します。
  • ステップ4 USBケーブルでSRaspberryをコンピュータに接続します。

ソフトウェア部分

  • ステップ1 Setting Software によって、開発環境を構成します。
  • ステップ2 GitでGithubリポジトリをコピーします。
cd ~
git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git
  • ステップ3 以下のコマンドを実行させます。
cd ~/GrovePi/Software/Python
python grove_dust_sensor.py

以下は the grove_dust_sensor.pyコードです。

import time
import grovepi
import atexit

atexit.register(grovepi.dust_sensor_dis)

print("Reading from the dust sensor")
grovepi.dust_sensor_en()
while True:
    try:
        [new_val,lowpulseoccupancy] = grovepi.dustSensorRead()
        if new_val:
            print(lowpulseoccupancy)
        time.sleep(5) 

    except IOError:
        print ("Error")
  • ステップ4 以下のようなダスト測定結果が出てきます。
pi@raspberrypi:~/GrovePi/Software/Python $ python grove_dust_sensor.py 
Reading from the dust sensor
14029
2621
1725
1978
2533
1619

関連プロジェクト

Grove-ダストセンサーを使ってプロジェクトをスタートすることに興味を持つなら、以下のプロジェクトは参考になります。

空気質測定箱(Air Quality Box)

これはSeeeduinoとGrove によって作られたIoTデモです。

空気中の微粒子が人に悪い影響を与えるため、現在、周辺の空気質は注目されます。常に我々は政府機関から環境情報をもらいますが、その情報は一定地域の平均水準を反映するだけで、身近な周辺環境の環境情報ではありません。

FAQs

Q1:Seeeduino Stalker (3.3V logic)と合わせてGrove-ダストセンサーを操作したいんですが、どうしましょうか?

A1:Seeeduino Stalkerなど他のボードと合わせて使うには、Grove-ダストセンサーの出力信号を3.3V logicに設定します。Grove-ダストセンサーの出力は低ロジック(Logic Low)で0.7V、高ロジック(Logic High)では4.0Vです。3.3V logicと互換性にある状態になるには、分圧回路或いはTTL logic レベル変換機を使ってください。

関連リソース

Projects

Air Quality Box :Monitor air quality around you

loTを応用してきた知能農業(Smart Crops: Implementing IoT in Conventional Agriculture) :モニターリングなど技術の応用によって、Heliumを使って自然保護するために力を注ぎましょう。

LoRa loTea :茶園に応用してきた自動的情報収集システムで、知能農業の一部分であります。

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             ※このページは英語バージョンのウィキに基づいて翻訳されたものです。何かご不明な点などございましたら、英語バージョンをご参考下さい。