一、模块来源
二、规格参数
工作电压：5-7V
消耗电流：最大20mA
最小粒子检出值：0.8微米
灵敏度：0.5V(0.1mg/m3)
清洁空气中电压：0.9V （典型）
重量：15g
尺寸大小：46x30x17.6mm
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【能够判断粉尘浓度的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
GP2Y1014AU粉尘传感器在其中间有一个洞，空气可以自由流通，传感器内部邻角位置安装有红外发光二极管和光电晶体管，红外发光二极管定向发送红外光，当空气中有颗粒物阻碍红外线时，红外线发生漫反射，光电晶体管接收到红外光线，信号输出引脚电压会随之发生变化。该电压值在一定范围内与灰尘浓度成线性关系，因此在使用过程中，需要使用 ADC 采集该电压信号，并通过该电压值计算出空气中的灰尘浓度。
2、引脚选择
3、移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_dust.c与bsp_dust.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_dust.c中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#include "bsp_dust.h"
#include "board.h"
#include "stdio.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Dust_GPIO_Init
* 函 数 说 明：粉尘传感器引脚初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Dust_GPIO_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_LED, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_OUT, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_OUT_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(PORT_OUT, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_LED;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(PORT_LED, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
ADC_DeInit(PORT_OUT_ADC);//ADC复位
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
// ADC 模式配置
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 只使用一个ADC，独立模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;// 禁止扫描模式，单通道不需要扫描
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 连续转换模式
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;// 软件触发转换
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;// 数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;// 转换通道1个
// 初始化ADC
ADC_Init(PORT_OUT_ADC, &ADC_InitStruct);
// 配置ADC时钟PCLK2的6分频，即12MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
// 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为55.5个时钟周期
// 通道为5
ADC_RegularChannelConfig(PORT_OUT_ADC, CHANNEL_OUT_ADC, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_OUT_ADC, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(PORT_OUT_ADC);
// 等待校准寄存器初始化完成
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(PORT_OUT_ADC));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(PORT_OUT_ADC);
// 等待校准完成
while (ADC_GetCalibrationStatus(PORT_OUT_ADC));
// 使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(PORT_OUT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_ADC_Value
* 函 数 说 明：对ADC值进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：num采集次数
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_ADC_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_OUT_ADC);
delay_ms(2);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
int Filter(int m)
{
static int flag_first = 0, _buff[10], sum;
const int _buff_max = 10;
int i;
if (flag_first == 0)
{
flag_first = 1;
for (i = 0, sum = 0; i < _buff_max; i++)
{
_buff[i] = m;
sum += _buff[i];
}
return m;
}
else
{
sum -= _buff[0];
for (i = 0; i < (_buff_max - 1); i++)
{
_buff[i] = _buff[i + 1];
}
_buff[9] = m;
sum += _buff[9];
i = sum / 10.0;
return i;
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Read_dust_concentration
* 函 数 说 明：读取粉尘浓度
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：粉尘浓度
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
float Read_dust_concentration(void)
{
unsigned int value=0;
float f_value = 0;
GPIO_WriteBit(PORT_LED, GPIO_LED, Bit_RESET);
delay_us(280);
value = Get_ADC_Value();
delay_us(40);
GPIO_WriteBit(PORT_LED, GPIO_LED, Bit_SET);
delay_us(9680);
value = Filter(value);
f_value = 0.17*value-0.1; //转换公式
return f_value;
}1
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在文件bsp_dust.h中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#ifndef _BSP_DUST_H_
#define _BSP_DUST_H_
#include "stm32f10x.h"
#define RCC_LED RCC_APB2Periph_GPIOA
#define PORT_LED GPIOA
#define GPIO_LED GPIO_Pin_2
#define RCC_OUT RCC_APB2Periph_GPIOA
#define PORT_OUT GPIOA
#define GPIO_OUT GPIO_Pin_5
#define RCC_OUT_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_OUT_ADC ADC1
#define CHANNEL_OUT_ADC ADC_Channel_5
//采样次数
#define SAMPLES 30
void Dust_GPIO_Init(void);
float Read_dust_concentration(void);
#endif1
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四、移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
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* 2024-04-01 LCKFB-LP first version
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_dust.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
printf("Demo Start......\r\n");
Dust_GPIO_Init();
while(1)
{
printf("粉尘百分比 = %.2f\r\n",Read_dust_concentration());
delay_ms(1000);
}
}1
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移植成功案例代码下载链接：