带夏普 GP2Y1010AU0F 传感器的 DIY 空气质量监测仪

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关于这个项目

Sharp 光学灰尘传感器 (GP2Y1010AU0F) 在检测非常细小的颗粒（如香烟烟雾）方面特别有效，常用于空气净化器系统。红外发光二极管和光电三极管斜置入该装置中，使其能够检测空气中灰尘的反射光。

在之前的视频中，我向您展示了基于 DSM501A 和 PPD42NS 传感器板的空气质量监测器。这次我将向您展示相同的设备，现在基于夏普 GP2Y1010AU0F 传感器板，它也非常便宜，成本在 5 美元左右。该设备的电气方案非常简单，如下图所示。空气传感器有一个非常低电流消耗（最大 20mA，典型 11mA），并且可以直接从 Arduino 板供电。传感器的输出为与被测粉尘密度成正比的模拟电压，灵敏度为0.5V/0.1mg/m3。

我修改了“Dfrobot”页面中的 Arduino 示例代码，因此读取值在 microg/m3 中。接下来我写了一个基于“meter”库的Processing代码，让这些数值以大型模拟仪器的形式呈现在PC显示器上，给人以鲜明的视觉效果。

最后让我们比较所有三个传感器板（我在之前的视频中描述的 DSM501A 和 PPD42NS 以及上面描述的 Sharp GP2Y1010AU0F）。这三个传感器都非常便宜，只需几美元即可购买。根据我在相同条件下测试它们的结果，获胜者是夏普 GP2Y1010AU0F。有很多积极的方面，其中：

-对非常低的值更敏感

- 功耗极低，可直接由Arduino供电

- 非常简单的 Arduino 代码，可轻松定制

-它有一个模拟输出，所以它可以直接连接到测量仪器，无需任何额外的电子设备

此传感器可在速卖通购买

https://www.aliexpress.com/item/32661666070.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4dKW7gUj

感谢收看

代码

• Arduino 代码
• 处理代码

Arduino 代码Arduino

/* 与 Arduino UNO 和 Sharp 光学灰尘传感器 GP2Y1010AU0F 一起使用的独立草图 */int measurePin =0; //将灰尘传感器连接到Arduino A0 pinint ledPower =2; //将灰尘传感器的 3 个 LED 驱动引脚连接到 Arduino D2int samplingTime =280;int deltaTime =40;int sleepTime =9680;float voMeasured =0;float calcVoltage =0;floatdustDensity =0;void setup(){ Serial.begin (9600); pinMode(ledPower,OUTPUT);}void loop(){ digitalWrite(ledPower,LOW); // 开启 LED delayMicroseconds(samplingTime); voMeasured =analogRead(measurePin); // 读取灰尘值 delayMicroseconds(deltaTime);数字写入（ledPower，高）； // 关闭 LED delayMicroseconds(sleepTime); // 0 - 5V 映射到 0 - 1023 个整数值 // 恢复电压 calcVoltage =voMeasured * (5.0 / 1024.0); // 线性方程取自 http://www.howmuchsnow.com/arduino/airquality/ // Chris Nafis (c) 2012 灰尘密度 =170 * calcVoltage - 0.1; Serial.println(dustDensity); // 单位：ug/m3 延迟（1000）；}

处理代码C/C++

/* //<>// 作为一个部分圆进行计量。改变一些颜色。请注意，圆圈从 90.0 度（6:00 OClock）开始并顺时针移动。比例标签必须按此顺序排列。非硬件示例。由 Bill (Papa) Kujawa 于 2017 年 4 月 19 日创建。此示例代码位于公共领域。 */import processing.serial.*;import meter.*;Serial port;String[] list;Meter m;void setup() { size(1150, 910);背景（255、255、200）； port =new Serial(this, "COM4", 9600); // 显示一个完整的圆形仪表。 m =new Meter(this, 125, 25, true); // 实例化一个完整的圆形仪表类。 m.setMeterWidth(850); m.setFrameColor(颜色(100, 0, 0)); m.setTitleFontColor(颜色(0, 200, 0)); m.setPivotPointColor(颜色(255, 0, 0)); m.setArcColor(颜色(0, 0, 200)); m.setScaleFontColor(颜色(200, 100, 0)); m.setTicMarkColor(颜色(217, 22, 247)); // 定义比例标签出现的位置 m.setArcMinDegrees(90.0); // (开始) m.setArcMaxDegrees(360.0); // (结束) m.setArcThickness(5); m.setNeedleThickness(4); // 设置与刻度标签对应的仪表值。 m.setMinScaleValue(0.0); m.setMaxScaleValue(800.0); m.setInputSignalOutOfRangeFontColor(color(0, 255, 0)); m.setMinInputSignal(0); m.setMaxInputSignal(800); m.setHighSensorWarningActive(true); m.setHighSensorWarningValue((float)200.0); String[] scaleLabelsA ={"0", "100", "200", "300", "400", "500", "600", "700", "800"}; m.setScaleLabels(scaleLabelsA); // 将标题从默认的“电压”更改为更有意义的标签。 m.setTitle("空气质量 (ug/m3)"); // 显示数字仪表值。 m.setDisplayDigitalMeterValue(true);}void draw() { if (port.available()> 0) { String val =port.readString(); list =split(val, ','); float air =float(list[0]);println("Airquality:" + air + " mg/m3 " );m.updateMeter(int(air)); }}

示意图