牛人DIY:关注空气质量 自制Arduino检测器

1.2 检测

290刀的 Dolys “DC1100 Pro Air Quality”是一个真正的激光颗粒检测器，带两种不同的测量范围。小的通道（0.5>微米）应该可以看到细菌和霉菌。

高一点的通道（2.5>微米）可以看到灰尘和花粉。LCD显示器持续的显示小通道和大通道的长条图和读数，本设备能保存长达30天的空气质量数据。

我购买了一个带有PC接口的产品，并把它连接到了Arduino ethernet板上，这样我就能自动的发送数据到Pachube了。如果空气质量有问题，我的手机就能收到通过Twitter发布的报警信息。

这个产品非常的灵敏。它可以非常容易的检测到走过地毯时掀起的灰尘，或者是炒菜时候的烟。下面的图中你能看到非常有趣的事情。

首先在晚上的时候大家都休息了，读数会非常的低。你也能看到在中午的时候我女儿炒菜，数据会特别高，并且要花很长的时间才会逐渐降低。

1.3 实现流程

Arduino Ethernet板连接夏普传感器的图纸可以参阅 夏普GP2Y1010AU0F的datasheet

1.4 采样流程

　　1.点亮连接到pin2 的LED，过0.28毫秒，对连接到A0的模块Vo进行采样

　　2.过0.04毫秒，关闭LED，并且等待9.680毫秒。

　　这个10毫秒的采样周期会不停的进行重复，代码可以参考 arduino Source Code

　　Sharp pin 1 (V-LED) => 5V (通过一个150欧的电阻连接)

　　Sharp pin 2 (LED-GND) => Arduino GND pin

　　Sharp pin 3 (LED) => Arduino pin 2

　　Sharp pin 4 (S-GND) => Arduino GND pin

　　Sharp pin 5 (Vo) => Arduino A0 pin

　　Sharp pin 6 (Vcc) => 5V

我使用了一个小型的40毫米风扇保证空气能够被送到夏普传感器中，可能并没有必要，因为我将一个传感器安装到了防护罩内，所以希望确认能看到有粉尘飞入。

1.5 测试和校准

使用烤盘进行测试。

如果您阅读 夏普GP2Y1010AU0F的datasheet ，就会发现图中提供的颗粒浓度（毫克/平方米）与电压相对值的比较图。但是这个图片仅仅从0.5V才有对应数据，而我的大部分试验中，电压值都是相对比较 低的。所以我手工输入该图中没有涵盖的数据，并得出了一个线性方程组来近似模拟出大致的（毫克/平米） 对电压输出的关系图。

我非常想 了解这个便宜的夏普传感器的灵敏度，并建立起输出电压与颗粒数量的对应关系，下面我搞了一个实验（底下的图片中就是我让锅的烟吹过传感器的效果）。烟雾迅 速使得传感器饱和，就做了一个稍长时间的实验。在我女儿做完午餐后，我决定做一个”pan cake“ (松饼) 实验。你有没有注意到当在一个老式的铸铁锅用黄油做松饼的时候，满屋子都是烟？我同时将夏普传感器与专业的Dylos DC1100的读数同步上传到Pachube上，这样我就可以进行对两个传感器的对比和校准了。

从上面看出两个图有惊人的相似之处。使用一个简单的补偿和倍增因数将两组数据叠加到一起看看效果：

(V-0.0356)*120000

有趣的是，Dylos公司有个列表来评估您的空气质量与住宅环境的关系。