GP2Y1014AU粉尘传感器
模块来源
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
移植过程
我们的目标是在天空星GD32F407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，再移植至我们的工程。
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。
引脚选择
移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与【2.1 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。见2.1.3.3 移植至工程。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
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：club.szlcsc.com
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2023-11-02 LCKFB-yzh first version
*/
#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)
{
/* 开启时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_OUT);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LED);
/* 配置LED为输出模式 */
gpio_mode_set(PORT_LED, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_LED);
gpio_output_options_set(PORT_LED,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LED);
gpio_bit_write(PORT_LED,GPIO_LED,SET);
/* 使能ADC时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_OUT_ADC);
/* 配置AO为浮空模拟输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_OUT, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_OUT);
/* 配置ADC为独立模式 */
adc_sync_mode_config(ADC_SYNC_MODE_INDEPENDENT);
/* 使能连续转换模式 */
adc_special_function_config(PORT_OUT_ADC, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);
/* 使能扫描模式 */
adc_special_function_config(PORT_OUT_ADC, ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
/* 数据右对齐 */
adc_data_alignment_config(PORT_OUT_ADC, ADC_DATAALIGN_RIGHT);
/* ADC0设置为规则组 一共使用 CHANNEL_NUM 个通道 */
adc_channel_length_config(PORT_OUT_ADC, ADC_ROUTINE_CHANNEL, CHANNEL_NUM);
/* ADC规则通道配置：ADC0的通道CHANNEL_ADC的扫描顺序为0；采样时间：15个周期 */
/* DMA开启之后 gt_adc_val[][] = PC1的数据 */
adc_routine_channel_config(PORT_OUT_ADC, 0, CHANNEL_OUT_ADC, ADC_SAMPLETIME_15);
/* ADC0设置为12位分辨率 */
adc_resolution_config(PORT_OUT_ADC, ADC_RESOLUTION_12B);
/* ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发 */
adc_external_trigger_config(PORT_OUT_ADC, ADC_ROUTINE_CHANNEL, EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
/* ADC0使能 */
adc_enable(PORT_OUT_ADC);
/* 等待ADC稳定 */
delay_ms(1);
/* 开启ADC自校准 */
adc_calibration_enable(PORT_OUT_ADC);
/* 开启软件触发ADC转换 */
adc_software_trigger_enable(PORT_OUT_ADC, ADC_ROUTINE_CHANNEL);
}
/******************************************************************
* 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(unsigned int num)
{
unsigned int Data=0;
int i = 0;
for( i = 0; i < num; i++ )
{
/* 读取ADC常规组数据寄存器 */
Data += adc_routine_data_read(ADC0);
delay_ms(1);
}
Data = Data/num;
return Data;
}
int Filter(int m)
{
static int flag_first = 0, _buff[], 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[] = m;
sum += _buff[];
}
return m;
}
else
{
sum -= _buff[];
for (i = 0; i < (_buff_max - 1); i++)
{
_buff[] = _buff[];
}
_buff[] = m;
sum += _buff[];
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, density = 0;
gpio_bit_write(PORT_LED,GPIO_LED,RESET);
delay_us(280);
value = adc_routine_data_read(ADC0);
delay_us(40);
gpio_bit_write(PORT_LED,GPIO_LED,SET);
delay_us(9680);
value = Filter(value);
f_value = 0.17*value-0.1; //转换公式
return f_value;
}1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
在文件bsp_dust.h中，编写如下代码。
c
#ifndef _BSP_DUST_H_
#define _BSP_DUST_H_
#include "gd32f4xx.h"
#define RCU_LED RCU_GPIOA
#define PORT_LED GPIOA
#define GPIO_LED GPIO_PIN_2
#define RCU_OUT RCU_GPIOC
#define PORT_OUT GPIOC
#define GPIO_OUT GPIO_PIN_1
#define RCU_OUT_ADC RCU_ADC0
#define PORT_OUT_ADC ADC0
#define CHANNEL_OUT_ADC ADC_CHANNEL_11
//采样通道数
#define CHANNEL_NUM 1
void Dust_GPIO_Init(void);
float Read_dust_concentration(void);
#endif1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：club.szlcsc.com
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2023-11-02 LCKFB-yzh first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_dust.h"
int main(void)
{
board_init();
bsp_uart_init();
printf("demo start\r\n");
Dust_GPIO_Init();
while(1)
{
printf("Read_dust_concentration = %.2f\r\n",Read_dust_concentration());
delay_ms(1000);
}
}1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
移植现象：
代码下载
链接在开发板介绍章节的资料下载！！