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[项目] PM2.5，我能感受到你的浓度

本帖最后由怀若谷于 2021-11-19 19:55 编辑

图1 pm2.5空气质量传感器及图形化指令积木

前不久，DFRobot商城上线了一款全新的pm2.5空气质量传感器。乍一看，颜值颇高，再一查，支持图形化编程，简单易用，功能挺多。虽然我这山清水秀，无雾霾之忧，但是检测空气质量的传感器我还没玩过，所以冒出一个念头：买它！买它！买它！

到手后，感觉实物的外观确实漂亮，加上准备用掌控板作为主控，手上的是一块装了掌控宝还配有硅胶套的掌控板，颜值也很高，所以打算用亚克力材料给作品做外壳，尽量呈现出这两款产品的高颜值。由于掌控板集成了显示屏和一些传感器，再增加了一个DHT11温湿度模块就够用了，这样的硬件搭配使得成品能做得比较小巧，适合手持，跟一个手机差不多大小。

【演示视频】

【知识链接】

图2 雾霾中的城市

PM2.5，中文名为细颗粒物，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐（Na⁺）等。

根据PM2.5检测网的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如下：

空气质量等级	24小时PM2.5平均值标准值
优	0~35μg/m³
良	35~75μg/m³
轻度污染	75~115μg/m³
中度污染	115~150μg/m³
重度污染	150~250μg/m³
严重污染	大于250μg/m³及以上

注：以上知识摘自百度百科 --“细颗粒物”

【材料清单】

图3 硬件材料

（1）掌控板&掌控宝

（2） pm2.5空气质量传感器

（3）DHT11温湿度传感器

【制作过程】

一、硬件连接

图4 硬件连接

将pm2.5传感器接到I2C引脚、DHT11温湿度传感器接到P1引脚。

二、设计外壳

图5 外壳图纸

使用LaserMaker软件进行建模。

图6 切割好的制件

使用激光切割机对亚克力材料进行切割加工。

三、组装成型

图7 组装侧边

（1）在亚克力底板上装上侧边，采用尼龙螺丝螺母固定，拐角处使用亚克力胶水粘贴。

图8 安装电子模块

（2）将电子模块安装到底板上

图9 安装顶板

（3）合上顶板，使用螺丝紧固。

四、编写程序
（一）基础功能版

该版本能实现在两种模式（大气、标准颗粒物）下切换，可检测pm2.5、pm1.0、pm10三种颗粒物的浓度数值。开机即可工作。

图10 子程序1—初始化

图11 子程序2——检测模式及颗粒物类型切换

图12 子程序3——大气模式检测

图13 子程序4——标准颗粒物模式检测

图14 主程序

（二）物联网版

当只需要获取户外空气质量和温湿度数据，为晨练或者出行作参考时，可以加入与物联网平台通讯功能，实现将数据远程传送、云端共享的功能。当然，对一些不需要的功能可以进行精简，甚至都不需要将数据显示在显示屏上，以节省电能、延长工作时间。该版本需要成功连接Wi-Fi和物联网平台后才会进行检测工作。