環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主程序先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、定時器初始化、通訊初始化等，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集和顯示階段，系統(tǒng)按照各傳感器規(guī)定的協(xié)議，采集當(dāng)前室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)并送至OLED顯示。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中使用了四種傳感器模塊，下面以PM2.5傳感器模塊為例介紹傳感器的采集原理和方法：

PM2.5灰塵傳感器模塊是以夏普GP2Y1010AU0F為核心，測量數(shù)據(jù)的輸出形式為電壓輸出，該電壓與灰塵濃度在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。通過計(jì)算該電壓值即可計(jì)算出空氣中的灰塵含量。

由傳感器的輸出特性曲線可見：在0到0.5mg/m3范圍內(nèi)，傳感器輸出電壓與灰塵濃度呈線性關(guān)系，其輸出曲線近似轉(zhuǎn)換的方程為DustDensity=0.17*OutPutVoltage-0.1。其中DustDensity當(dāng)前空氣中PM2.5的濃度，OutPutVoltage為對應(yīng)輸出的電壓值。STM32FC8T6采用12位AD，基準(zhǔn)電壓為3.3V，得到公式OutPutVoltage=ADout*(3.3/4095),其中ADout為AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸出。

根據(jù)上面兩個公式可得當(dāng)前空氣中PM2.5的濃度與AD轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量之間的關(guān)系滿足方程DustDensity=0.17*AD-out*(3.3/4095)-0.1，從而根據(jù)ADout數(shù)值測量出當(dāng)前空氣中PM2.5的濃度。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)PM2.5灰塵傳感器采集模塊數(shù)據(jù)采集流程如下：

將ILED引腳置高電平，啟動數(shù)據(jù)采集。

延時0.28ms，AOUT引腳輸出的波形穩(wěn)定。

對AOUT輸出電壓進(jìn)行采樣，這里對模擬量進(jìn)行20次采樣，采用均值濾波的方法，先去掉最大值和最小值，在求平均值的方法確保數(shù)據(jù)的精確度。

采樣完畢，將ILED引腳設(shè)為低電平。

根據(jù)傳感器輸出電壓與灰塵濃度關(guān)系方程，計(jì)算灰塵濃度，完成PM2.5采集。

本文就環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的PM2.5傳感器模塊為例詳細(xì)介紹了采集原理和方法，如果大家細(xì)心的化不難發(fā)現(xiàn)，采集工作就是充分利用了被監(jiān)測氣體的特征來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的監(jiān)測效果。