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37款傳感器與模塊的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實(shí)Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實(shí)踐（動(dòng)手試試）出真知的理念，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一做做實(shí)驗(yàn)，不管能否成功，都會(huì)記錄下來---小小的進(jìn)步或是搞不掂的問題，希望能夠拋磚引玉。?

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）

實(shí)驗(yàn)四十二：DSM501A韓國進(jìn)口PM2.5灰塵粉塵傳感器模塊

韓國三瀛（SYHITECH）原裝進(jìn)口，專利產(chǎn)品粉塵傳感器DSM501可以感知煙草產(chǎn)生的煙氣和花粉，房屋粉塵等，加熱自動(dòng)進(jìn)氣裝置，可調(diào)電阻設(shè)置檢測灰塵的大小。采用與粒子計(jì)算器相同原理為基礎(chǔ)，檢測出單位體積粒子的絕對個(gè)數(shù)。

板上主要是一顆KEC（韓國電子）產(chǎn)的KIA324F，類似于LM324的四路運(yùn)算放大器芯片

關(guān)于PM2.5

也稱為細(xì)顆粒物，又叫細(xì)粒、細(xì)顆粒。細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物。它能較長時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)（例如，重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2013年2月，全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)將PM2.5的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。細(xì)顆粒物的化學(xué)成分主要包括有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、鈉鹽（Na?）等。

PM2.5的危害

PM2.5“超細(xì)灰塵”主要來自機(jī)動(dòng)車尾氣塵、燃油塵、硫酸鹽、餐飲油煙塵、建筑水泥塵、煤煙塵和硝酸鹽等，它是霧霾有害細(xì)顆粒的重要組成部分。PM2.5雖然不是有毒氣體，但PM2.5因直徑細(xì)小，攜帶大量的有毒、有害物質(zhì)，進(jìn)入人體會(huì)影響健康。PM直徑越細(xì)小對人體危害越大，PM2.5能飄到較遠(yuǎn)的地方，因此影響范圍較大。此外，PM2.5對人體健康的危害要更大，因?yàn)橹睆皆叫。M(jìn)入呼吸道的部位越深。10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，2μm以下的可深入到細(xì)支氣管和肺泡。細(xì)顆粒物進(jìn)入人體到肺泡后，直接影響肺的通氣功能，使機(jī)體容易處在缺氧狀態(tài)。而且這種細(xì)顆粒物一旦進(jìn)入肺泡，吸附在肺泡上很難掉落，這種吸附是不可逆的。

目前測量PM2.5的傳感器光學(xué)方法有紅外和激光兩種方法，而激光又分為濁度法和粒子計(jì)數(shù)（激光切割）法。

1. 紅外法和濁度法：

紅外由于光線強(qiáng)度不夠，只能用濁度法測量。所謂濁度法，就是一邊是發(fā)射光線，另一邊接收，空氣越渾濁光線損失掉的能量就越大，由此來判定目前的空氣濁度。實(shí)際上這種方法是不能夠準(zhǔn)確測量PM2.5的，甚至光線的發(fā)射、接收部分一旦被靜電吸附的粉塵覆蓋，就會(huì)直接導(dǎo)致測量不精準(zhǔn)。這種方法做出來的傳感器只能定性測量（可以測出相對多少），不能定量測量（因?yàn)閿?shù)值會(huì)飄）。更何況這種方法也區(qū)分不出顆粒物的粒徑來，所以凡是用這種傳感器的性能都不會(huì)好。目前這一類的傳感器有夏普（一代二代都一樣）、神榮的（小米二代凈化器用的就是這款）、三贏等。

2.激光法和粒子計(jì)數(shù)法：

相關(guān)的論文很多，就是激光散射的方法，并不是直接測量濁度，這一類的傳感器共同的特點(diǎn)就是離不開風(fēng)扇（或者用泵吸），因?yàn)檫@種方法空氣如果不流動(dòng)是測量不到空氣中的懸浮顆粒物的，而且通過數(shù)學(xué)模型可以大致推算出經(jīng)過傳感器氣體的例子直接大小，空氣流量等，經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，最終得到比較真實(shí)的PM2.5數(shù)值，這一類傳感器是激光散射，對靜電吸附的灰塵免疫，當(dāng)然如果用灰塵吧傳感器堵死了，自然也不可能測到。缺點(diǎn)是激光的壽命較短，如果連續(xù)運(yùn)行的話基本上也就一年多的壽命而已，這還是廠家優(yōu)化算法之后能夠達(dá)到的壽命，但在絕大多數(shù)場合已經(jīng)夠用了，而且如果不連續(xù)運(yùn)行，激光的壽命還能夠更長。

測量模塊主要特性

●5VDC供電

●外形尺寸：59*49*20

●產(chǎn)地：韓國SYHITECH

●體積小，重量輕，便于安裝.

●5V的輸入電路,便于信號處理.

●內(nèi)藏氣流發(fā)生器，可以自行吸引外部大氣.

●保養(yǎng)簡單，可以長期保持傳感器的特性.

●光學(xué)原理，能夠探測1微米以上的粉塵粒子

●探測粒子范圍：最大到15000pcs/283ml（1um以上粒子）

●灰塵傳感器DSM501可以感知煙草產(chǎn)生的煙氣和花粉,房屋粉塵等

●兩種輸出模式，解決不同靈敏度使用要求，潔凈環(huán)境Vout輸出高電平信號（4V）

DSM501A典型應(yīng)用：小家電（控制板），空氣凈化器，空氣清新機(jī),暖通空調(diào),新風(fēng)系統(tǒng)，環(huán)境監(jiān)控，換氣扇等產(chǎn)品等

模塊構(gòu)成部分

1、發(fā)光二極管（LED）燈

2、探測器

3、信號放大器電路

4、輸出驅(qū)動(dòng)電路1

5、輸出驅(qū)動(dòng)電路2

6、暖氣（加熱空氣回流）

模塊端口

1#??Control 1 控制腳---通過在此腳與GND之間加一個(gè)電阻可調(diào)整Vout 1的最小粒子檢出水平，調(diào)整電阻值可調(diào)整Vout 1的靈敏度；

2#??Vout 2 輸出腳2---此腳位為普通輸出腳位，靈敏度已預(yù)設(shè)定，最小粒子檢出能力為1 μm；

3#??VCC 電源 +5V；

4#??Vout 1 輸出腳 ---此腳位為可調(diào)輸出腳位，靈敏度可通過控制腳來調(diào)整，默認(rèn)為Vout 2的2.5倍即最小粒子檢出能力為2.5μm；

5# GND 電源接地。

實(shí)驗(yàn)接線

DSM501A? ?? ? Arduino

#3 vcc? ?? ?? ?? ?? ???5v

#4 vout1? ?? ?? ?? ?pin8

#5 GND? ?? ?? ?? ? GND

實(shí)驗(yàn)僅以#4 Vout1 輸出為例，輸出的數(shù)值為PWM脈寬和30秒一周期檢測到的粒子數(shù)量。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（42）

實(shí)驗(yàn)四十二：DSM501A韓國三瀛PM2.5灰塵粉塵傳感器模塊

int pin = 8;

unsigned long duration;

unsigned long starttime;

unsigned long sampletime_ms = 30000;

unsigned long lowpulseoccupancy = 0;

float ratio = 0;

float concentration = 0;

void setup() {

??Serial.begin(9600);

??pinMode(8,INPUT);

??starttime = millis();

}

void loop() {

??duration = pulseIn(pin, LOW);

??lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy+duration;

??if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)

??{

? ? ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0);??

? ? concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62;

? ? //Serial.print(lowpulseoccupancy);

? ? // Serial.print(",");

? ? Serial.print(ratio);

? ? Serial.print(",");

? ? Serial.println(concentration);

? ? lowpulseoccupancy = 0;

? ? starttime = millis();

??}

}

實(shí)驗(yàn)說明

1、加熱器：模塊內(nèi)置一個(gè)加熱器，熱引起上升氣流使外部空氣流進(jìn)模塊內(nèi)部。上電后會(huì)預(yù)熱60秒左右。

2、檢測的粒子類型：此模塊被設(shè)計(jì)成可以檢測1μm 以上粒子，如香煙、房屋灰塵、霉菌、花粉、孢子等。

3、安裝：?

①必須垂直安裝；DSM501A要垂直放置

②遠(yuǎn)離人工氣流如風(fēng)扇，如當(dāng)用于空氣清新機(jī)時(shí)，風(fēng)扇的前方和后方都不能安裝，可任選外殼一側(cè)安裝，但外殼上要保留通風(fēng)口以保證外部氣流可以流進(jìn)來；

③注意安裝時(shí)要避免粘性粒子如油類進(jìn)入模塊，當(dāng)這種粒子粘在光學(xué)部件上將會(huì)產(chǎn)生故障。

④當(dāng)模塊受潮濕將會(huì)影響它的正常功能，因此應(yīng)避免受潮。

4、透鏡：透鏡需要視環(huán)境狀況隔一段時(shí)間進(jìn)行清潔，約6 個(gè)月一次。清潔時(shí)用棉簽一頭醮清水輕擦，然后用另一頭擦干。不可以用酒精等有機(jī)溶劑擦拭透鏡。

DSM501A模塊穩(wěn)定后，使用電烙鐵加熱松香而產(chǎn)生的煙霧，進(jìn)行細(xì)微粒檢測

檢測到煙霧后，串口數(shù)值有大幅度的變動(dòng)，減少了（紅點(diǎn)處）

據(jù)網(wǎng)上資料

說DSM501這個(gè)是測的PM2.5粉塵的個(gè)數(shù)，也叫塵埃粒子計(jì)數(shù)器，測出來的數(shù)據(jù)不是濃度值。如果要測濃度值的話，要買粉塵濃度檢測儀。塵埃粒子計(jì)數(shù)器測的單位是個(gè)/升，粉塵濃度是 mg/立方米，完全不同的兩個(gè)參數(shù)，且不可以轉(zhuǎn)換。

下圖為圖形模塊的編程