Grove - Sensor Laser PM2.5 (HM3301)

O Grove - Sensor Laser PM2.5 (HM3301) é uma nova geração de sensor de detecção de poeira a laser, utilizado para detecção contínua e em tempo real de partículas de poeira no ar.

Diferente do sensor de detecção de poeira por sucção, o HM-3301 utiliza de forma inovadora pás de ventilador para impulsionar o ar, e o ar que passa pela câmara de detecção é usado como amostra de teste para realizar testes contínuos e em tempo real sobre poeira de diferentes tamanhos de partículas no ar.

Este módulo é adequado para detectores de poeira, purificadores de ar inteligentes, condicionadores de ar inteligentes, ventiladores inteligentes, testes de qualidade do ar, medidores de neblina, monitoramento ambiental e produtos e aplicações relacionados.

Recursos

• Alta sensibilidade a partículas de poeira de 0,3 μm ou maiores
• Detecção em tempo real e contínua da concentração de poeira no ar
• Baseado em tecnologia de espalhamento de luz a laser, as leituras são precisas, estáveis e consistentes
• Baixo ruído
• Consumo de energia ultrabaixo

Especificação

Item	Valor
Tensão de operação	3.3V / 5V
Temperatura de operação	-10～60℃
Umidade de operação	10%～90%RH (sem condensação)
Tamanho de partícula	3 canais -- 1,0µm, 2,5µm, 10µm
Faixa (valor padrão de PM2.5)	1~500µg/ m3 (Faixa efetiva) 1000 µg/ m3 (Faixa máxima)
Resolução	Concentração: 1µg/ m3 Concentração de contagem: 1s/0.1L
Tempo de estabilização	30 segundos após a energização
Interface	I2C
Endereço I2C	0x40

Aplicações típicas

• Purificador de ar / condicionador de ar
• Equipamento de teste de qualidade do ar
• Análise industrial de valores de PM
• Detecção e análise de poeira e fumaça
• Detector em tempo real de PM2.5, PM10, TSP
• Contador de partículas multicanal
• Equipamento de teste ambiental

Visão geral de hardware

Pinagem

Princípio de funcionamento

O Sensor de Poeira HM-3301 é baseado na avançada teoria de espalhamento de Mie. Quando a luz passa através de partículas com quantidade igual ou maior do que o comprimento de onda da luz, ocorre o espalhamento da luz. A luz espalhada é concentrada em um fotodiodo de alta sensibilidade, que é então amplificado e analisado por um circuito. Com um modelo matemático e algoritmo específicos, são obtidas a concentração numérica e a concentração em massa das partículas de poeira.

O sensor de poeira HM-3301 é composto por componentes principais como um ventilador, uma fonte de laser infravermelho, um espelho de condensação, um tubo fotosensível, um circuito de amplificação de sinal e um circuito de triagem de sinal.

Plataformas suportadas

Arduino	Raspberry Pi

cuidado

As plataformas mencionadas acima como suportadas são uma indicação da compatibilidade teórica ou de software do módulo. Na maioria dos casos, fornecemos apenas biblioteca de software ou exemplos de código para a plataforma Arduino. Não é possível fornecer biblioteca de software / código de demonstração para todas as possíveis plataformas de MCU. Portanto, os usuários precisam escrever sua própria biblioteca de software.

Primeiros passos

Brincar com Arduino

Hardware

Materiais necessários

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove - Sensor Laser PM2.5 (HM3301)
Adquira agora	Adquira agora	Adquira agora

nota

1 Conecte o cabo USB com cuidado, caso contrário você poderá danificar a porta. Use o cabo USB com 4 fios internos, o cabo de 2 fios não consegue transferir dados. Se você não tiver certeza sobre o cabo que possui, pode clicar aqui para comprar.

2 Cada módulo Grove vem com um cabo Grove quando você o compra. Caso você perca o cabo Grove, pode clicar aqui para comprar.

• Passo 1. Conecte o Grove - Sensor Laser PM2.5 (HM3301) à porta I^2^C do Grove-Base Shield.

• Passo 2. Conecte o Grove - Base Shield ao Seeeduino.

• Passo 3. Conecte o Seeeduino ao PC por meio de um cabo USB.

nota

Se não tivermos o Grove Base Shield, também podemos conectar diretamente este módulo ao Seeeduino como abaixo.

Seeeduino	Cabo Grove	Grove - Sensor Laser PM2.5 (HM3301)
GND	Preto	GND
5V or 3.3V	Vermelho	VCC
SDA	Branco	SDA
SCL	Amarelo	SCL

Software

cuidado

Se esta é a primeira vez que você trabalha com Arduino, recomendamos fortemente que veja Getting Started with Arduino antes de começar.

• Passo 1. Baixe a biblioteca Seeed_PM2_5_sensor_HM3301 do Github.

• Passo 2. Consulte How to install library para instalar a biblioteca para Arduino.

• Passo 3. Reinicie a IDE do Arduino. Abra o exemplo; você pode abri-lo das três maneiras a seguir：

  1. Abra-o diretamente na IDE do Arduino pelo caminho: File --> Examples --> PM2.5 sensor --> basic_demo.

  2. Abra-o no seu computador clicando em basic_demo.ino, que você pode encontrar na pasta XXXX\Arduino\libraries\Seeed_PM2_5_sensor_HM3301-master\examples\basic_demo, em que XXXX é o local onde você instalou a IDE do Arduino.

  3. Ou, você pode simplesmente clicar no ícone no canto superior direito do bloco de código para copiar o seguinte código para um novo sketch na IDE do Arduino.

#include "Seeed_HM330X.h"

#ifdef  ARDUINO_SAMD_VARIANT_COMPLIANCE
  #define SERIAL SerialUSB
#else
  #define SERIAL Serial
#endif


HM330X sensor;
u8 buf[30];


const char *str[]={"sensor num: ","PM1.0 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): ",
                    "PM2.5 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): ",
                    "PM10 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): ",
                    "PM1.0 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): ",
                    "PM2.5 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): ",
                    "PM10 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): ",
                    };

err_t print_result(const char* str,u16 value)
{
    if(NULL==str)
        return ERROR_PARAM;
    SERIAL.print(str);
    SERIAL.println(value);
    return NO_ERROR;
}

/*parse buf with 29 u8-data*/
err_t parse_result(u8 *data)
{
    u16 value=0;
    err_t NO_ERROR;
    if(NULL==data)
        return ERROR_PARAM;
    for(int i=1;i<8;i++)
    {
         value = (u16)data[i*2]<<8|data[i*2+1];
         print_result(str[i-1],value);

    }
}

err_t parse_result_value(u8 *data)
{
    if(NULL==data)
        return ERROR_PARAM;
    for(int i=0;i<28;i++)
    {
        SERIAL.print(data[i],HEX);
        SERIAL.print("  ");
        if((0==(i)%5)||(0==i))
        {
            SERIAL.println(" ");
        }
    }
    u8 sum=0;
    for(int i=0;i<28;i++)
    {
        sum+=data[i];
    }
    if(sum!=data[28])
    {
        SERIAL.println("wrong checkSum!!!!");
    }
    SERIAL.println(" ");
    SERIAL.println(" ");
    return NO_ERROR;
}


/*30s*/
void setup()
{
    SERIAL.begin(115200);
    delay(100);
    SERIAL.println("Serial start");
    if(sensor.init())
    {
        SERIAL.println("HM330X init failed!!!");
        while(1);
    }

}



void loop()
{
    if(sensor.read_sensor_value(buf,29))
    {
        SERIAL.println("HM330X read result failed!!!");
    }
    parse_result_value(buf);
    parse_result(buf);
    SERIAL.println(" ");
    SERIAL.println(" ");
    SERIAL.println(" ");
    delay(5000);
}

cuidado

O arquivo de biblioteca pode ser atualizado. Este código pode não ser aplicável ao arquivo de biblioteca atualizado, portanto recomendamos que você use os dois primeiros métodos.

• Passo 4. Envie o demo. Se você não sabe como fazer o upload do código, por favor verifique How to upload code.

• Passo 5. Abra o Serial Monitor da Arduino IDE clicando em Tool-> Serial Monitor. Ou pressione as teclas ctrl+shift+m ao mesmo tempo. Defina a taxa de transmissão para 115200.

dica

Se tudo correr bem, quando você abrir o Serial Monitor ele poderá mostrar como abaixo:

Serial start
0   
FF  0  0  0  2D   
0  3F  0  45  0   
22  0  32  0  3B   
0  0  0  0  0   
0  0  0  0  0   
0  0   

sensor num: 0
PM1.0 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): 45
PM2.5 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): 63
PM10 concentration(CF=1,Standard particulate matter,unit:ug/m3): 69
PM1.0 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): 34
PM2.5 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): 50
PM10 concentration(Atmospheric environment,unit:ug/m3): 59

nota

O valor padrão de concentração de massa de material particulado refere-se ao valor de concentração de massa obtido pela conversão de densidade de partículas metálicas industriais como partículas equivalentes, e é adequado para uso em oficinas de produção industrial e similares. A concentração de material particulado no ambiente atmosférico é convertida pela densidade dos principais poluentes no ar como partículas equivalentes, e é adequada para ambientes atmosféricos internos e externos comuns. Portanto, você pode ver que há dois conjuntos de dados acima.

Visualizador de Esquemático Online

Recursos

• [Zip] Grove - Laser PM2.5 Sensor (HM3301) Eagle Files

• [Zip] Seeed_PM2_5_sensor_HM3301 Software Library

• [PDF] Datasheet HM3301

Projetos

Visualização de Poluição Atmosférica：O problema da poluição do ar atrai cada vez mais atenção. Desta vez tentamos monitorar PM2.5 com Wio LTE e o novo Laser PM2.5 Sensor.

Suporte Técnico & Discussão de Produto

Atualizável para Sensores Industriais

Com o SenseCAP S2110 controller e o S2100 data logger, você pode facilmente transformar o Grove em um sensor LoRaWAN®. A Seeed não apenas ajuda você na prototipagem, mas também oferece a possibilidade de expandir seu projeto com a série SenseCAP de robustos sensores industriais.

O invólucro IP66, a configuração via Bluetooth, a compatibilidade com a rede global LoRaWAN®, a bateria interna de 19 Ah e o poderoso suporte do APP fazem do SenseCAP S210x a melhor escolha para aplicações industriais. A série inclui sensores para umidade do solo, temperatura e umidade do ar, intensidade de luz, CO2, EC e uma estação meteorológica 8 em 1. Experimente o mais recente SenseCAP S210x para o seu próximo projeto industrial de sucesso.