產(chǎn)品概述
HPD05紅外PM2.5傳感器模塊是采用光學(xué)散射原理檢測空氣中粉塵的濃度，傳感器內(nèi)置一個(gè)紅外線發(fā)光二極管和一個(gè)高靈敏光電接收傳感器，紅外線發(fā)光二極管發(fā)出光線在遇到粉塵時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射光，光電傳感器通過檢測該反射光的強(qiáng)度來反映空氣中粉塵的濃度情況，傳感器直接輸出PWM信號(hào)，PWM寬度即是當(dāng)前濃度數(shù)值（1ms = 1ug/m3）。也可以通過IIC串口信號(hào)輸出粉塵濃度數(shù)值，數(shù)值單位是ug/m3。該傳感器適用于空氣凈化器、帶凈化功能的空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)及空氣品質(zhì)檢測儀器的配套。
勒夫邁廠家直供紅外灰塵PM2.5傳感器模塊檢測原理
根據(jù)光的色散原理，紅外線發(fā)光二極管發(fā)出光線遇到粉塵產(chǎn)生反射光，高靈敏的光電接收傳感器檢測到反射光的光強(qiáng)，輸出信號(hào)，根據(jù)輸出信號(hào)光強(qiáng)的大小以及數(shù)量判斷粉塵的濃度。探測器的輸出電流與檢測到的光強(qiáng)成相應(yīng)的比例，傳感器輸出電流經(jīng)放大器放大后，再經(jīng)處理器校正處理，最終輸出數(shù)字PWM信號(hào)脈沖，或通過IIC數(shù)據(jù)接口輸出粉塵濃度數(shù)值。
性能指標(biāo)
1）規(guī)格
工作電壓 | DC 5V ±5% (CON2 Pin1=GND，Pin3 = +5V)， 電壓紋波 50mV以下 |
工作電流 | 90mA |
工作溫度濕度 | 0 ~ 50℃; 95%rh 以下 (無結(jié)露) |
保存溫度 | -20 ~ 60℃ |
尺寸 | W59 x H45 x D18.5(mm) |
重量 | 26g |
檢測粒子直徑 | 0.5~10μm |
檢測濃度范圍 | 0~500ug |
檢測一致性誤差 | 75ug/m3以上 ≤ ±30% @電壓5.0V 25℃ 50%RH |
75 ug/m3以內(nèi) ≤ ±18 ug/m3 @電壓5.0V 25℃ 50%RH |
輸出方式 | PWM脈沖輸出或 IIC數(shù)字接口輸出。 |
檢測開始時(shí)間 | 接通電源后約1分鐘(電阻溫度穩(wěn)定時(shí)間) |
連接器CON2引腳定義
序號(hào) | 引腳 | 描述 |
1 | GND | 電源輸入端（接地端） |
2 | P1 / SDA | 平均值脈寬輸出 / IIC SDA |
3 | +5V | 電源輸入端（+5V端） |
4 | P2 / SCL | 瞬時(shí)值脈寬輸出 / IIC SCL |
5 | OS | 輸出方式選擇:不接為PWM輸出，接低電平為IIC輸出 |
2）壽命
光源壽命:連續(xù)通電情況下使用 5 年以上。
3）光電特性
4）信號(hào)輸出
a1. PWM信號(hào)輸出(對應(yīng)型號(hào)HPD051Axxx):
低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系：1ms = 1ug/m3
P1引腳輸出的脈沖寬度對應(yīng)粉塵濃度的平均值（響應(yīng)速度較慢，波動(dòng)小穩(wěn)定性好）
P2引腳輸出的脈沖寬度對應(yīng)粉塵濃度的瞬時(shí)值（響應(yīng)速度快，波動(dòng)較大）
a2. PWM信號(hào)輸出(對應(yīng)型號(hào)HPD051Cxxx):
低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系：粉塵濃度 = TL / TA * 4000 (ug/m3)；TA一般取30秒，
（備注：TA是指從檢測到第yi個(gè)下降沿開始到最hou一個(gè)上升沿結(jié)束的總時(shí)間）
P1引腳輸出的脈沖寬度對應(yīng)粉塵濃度的平均值（響應(yīng)速度較慢，波動(dòng)小穩(wěn)定性好）
P2引腳輸出的脈沖寬度對應(yīng)粉塵濃度的瞬時(shí)值（響應(yīng)速度快，波動(dòng)較大）
備注：P1和P2口輸出的粉塵濃度都需按照低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系公式計(jì)算。
b. IIC信號(hào)輸出:
通過IIC接口讀取粉塵傳感器模塊內(nèi)部寄存器直接獲取粉塵濃度數(shù)值。
b-1 IIC通訊接口：
主機(jī)產(chǎn)生8個(gè)時(shí)鐘脈沖發(fā)送8位數(shù)據(jù)，在 SCL總線上的第8個(gè)下降沿，器件將SDA改變輸出為輸入，并在第9 個(gè)時(shí)鐘脈沖讀應(yīng)答值。第9個(gè)時(shí)鐘脈沖之后， 如果下一次接收還沒有準(zhǔn)備好，數(shù)據(jù)接收器件將SCL總線拉低，從而迫使下一字節(jié)的傳輸暫停。當(dāng)接收器釋放 SCL總線，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。
圖1. IIC總線數(shù)據(jù)協(xié)議
IIC總線協(xié)議定義兩個(gè)狀態(tài)開始和結(jié)束傳輸，起始 (S) 和 停止(P) 信號(hào)。起始信號(hào)：當(dāng)SCL為高時(shí)，在SDA總線上有從高到低的電平變化。停止信號(hào)：當(dāng)SCL為高時(shí)，在SDA上有從低到高的電平變化。起始或停止信號(hào)常由主機(jī)產(chǎn)生，在起始信號(hào)產(chǎn)生之后IIC總線視為忙，在停止信號(hào)之后，IIC總線視為空閑。
圖2. 起始START、重復(fù)起始Repeated START和停止STOP
有關(guān)IIC通訊的細(xì)節(jié)請參考相關(guān)的資料。
b-2 傳感器IIC接口
讀HPD05寄存器數(shù)據(jù)時(shí)通訊波形圖如下：
HPD05傳感器器件從地址為0x9A, IIC最da時(shí)鐘速率為100Kbps.
圖3. 讀HPD05寄存器時(shí)通訊波形圖
b-3 HPD05寄存器
寄存器地址 | 功能說明 |
0x20 | 軟件版本號(hào)高位，版本格式為12.34，讀此地址得到0x12 |
0x21 | 軟件版本號(hào)低位，例如版本為12.34，讀此地址得到0x34 |
0x22 | 傳感器的系列號(hào)，讀出為字符‘A’或‘C’ |
0x23 | 位0（bit[0]）為1，表示傳感器的粉塵濃度數(shù)據(jù)可用。為0則不可用。 位1（bit[1]）的狀態(tài)從0變?yōu)?或從1變?yōu)?，表示傳感器的粉塵濃度數(shù)據(jù)有更新。 位2 ～ 位7（bit[7：2]）保留位。 |
0x24 | 傳感器粉塵濃度數(shù)據(jù)高8位（32秒平均值） |
0x25 | 傳感器粉塵濃度數(shù)據(jù)低8位（32秒平均值） |
0x26 | 傳感器粉塵濃度數(shù)據(jù)高8位（當(dāng)前值） |
0x27 | 傳感器粉塵濃度數(shù)據(jù)低8位（當(dāng)前值） |
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