自制测试仪的介绍，制作一个PM2.5测试仪

很多朋友对自制测试仪的介绍，制作一个PM2.5测试仪不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

雾霾已经成为常态，DIY一个PM2.5检测仪很有必要。利用零基础开发板Arduino UNO R3，用非常简单的电路和很少的代码就可以自己做一个PM2.5检测仪。为了保证测量精度，选用激光粉尘传感器检测空气中的雾霾污染程度，选用DHT11检测环境温度和湿度，非常适合中小学生练习。一、制作PM2.5探测器所需材料Arduino UNO R3开发板，一个激光PM2.5传感器，一个。

1.3寸有机发光二极管屏，1个温湿度传感器DHT11，1个面包板，1根杜邦线，几个电阻，阻值5k左右。1二、元件介绍1、Arduino UNO R3开发板。

Arduino是一个开源设计平台，由硬件Arduino板和软件Arduino IDE集成开发环境组成。Arduino板卡是以AVR微控制器为核心的开源硬件平台，有很多型号和配套资源，其中Arduino UNO R3板卡是最基本最常用的板卡，价格低廉，23元左右，体积小巧，使用方便。Arduino IDE是一个优秀的软件开发平台，界面简单友好，启动快捷，跨平台性好。

Arduino编程基于入门级C语言，门槛较低。最重要的是，在Arduino环境下，很多函数都被封装成了函数，可以直接调用来完成相应的功能，大大降低了编程的复杂度。学生可以在没有太多单片机知识的情况下，使用Arduino板连接各种传感器和电子元器件，快速搭建各种有趣实用的电路，实现丰富的功能。Arduino还支持第三方库和硬件，具有灵活性和可扩展性。2、激光PM2.5传感器

为了保证测试精度，选用了激光PM2.5传感器。缺点是价格离谱，这个东西成本不高。但由于缺乏竞争，价格一直居高不下。传感器接口有六个引脚，但实际上只使用了四个引脚，每个引脚定义如下。

传感器采用异步串行通信(UART ),以帧为单位进行通信。帧格式固定，每帧由9个字节组成，分为命令帧和响应帧。当外部设备向传感器发送命令帧时，传感器将回复外部设备的相应响应帧。波特率：9600；校验位：无；停止位：1位；数据位：8；3、OLED屏幕有机发光二极管显示器采用有机发光二极管，不需要背光。它是一种相对较新的显示器，但其价格较高，寿命不如LCD长。

有机发光显示技术由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板组成。当电荷通过这些有机材料时，它们就会发光。有机发光二极管的发光颜色取决于有机发光层的材料，因此制造商可以通过改变发光层的材料来获得所需的颜色。有源阵列有机发光显示屏内置电子电路系统，每个像素由相应的电路独立驱动。

有机发光二极管具有结构简单、无背光自发光、对比度高、厚度薄、视角宽、反应速度快、可用于柔性面板、温度范围宽等优点。

该程序使用128x64的1.3英寸有机发光二极管单色显示屏。连接IIC接口时，请仔细检查电源和地线，不要接反。4、温度和湿度传感器

DHT11是一种廉价的温度和湿度传感器。湿度由湿敏电阻测量，温度由数字温度传感器测量。经单片机处理后，采用串行输出。DHT11大概4块钱，但是有点丑。DHT22价格15元左右。虽然颜色变白了，但是颜值还是很低。两者的引脚定义相同，但操作时序不同，应用时需要注意。在这里，我们选择DTH11型号。DHT11的硬件连接非常简单，原理图如下三、软件环境配置和安装。

双击arduino-1.8.3-windows.exe，安装指南将出现。依次确认，默认安装。安装完成后，桌面上会出现Arduino软件的logo。下次双击它。配置开发环境，插入Arduino UNO R3开发板，系统自动安装USB驱动。选择相应的板卡选择端口，通过设备管理器查看设备对应的端口情况。这台机器相当于COM5。验证打开的文件，例如，找到闪烁程序。

点击勾号，验证程序是否可以编译，如果一切正常；点击右边的箭头，将编译好的程序上传到Arduino UNO R3的AVR微控制器；也可以直接点击箭头，IDE会先进行验证，验证通过后直接上传。如果你看到LED闪烁，这意味着一切正常。恭喜安装成功，板卡正常。添加第三方库启动Adruino IDE项目——“加载库——”管理库，搜索DHT，安装DHT传感器库，支持DHT11。

项目-加载库-管理库，搜索U8GLIB，安装U8GLIB支持有机发光二极管四、开始动手操作温湿度传感器1、先将Arduino UNO R3板上的电源和地引到面包板上2、连接温湿度传感器，传感器的数据输出SDA接到Arduino板的A0口，温湿度的连接方式很简单。如本文前面的原理图所示，除了电源和地，只有一条SDA线通过一个5-10k的电阻上拉至5V，同时连接到Arduino板卡的A0口。

3、调用例程文件-“示例-“DHT传感器库-”DHT测试仪4、修改数据输入#定义DHT管脚A0//我们重新连接到什么数字管脚5、修改例程以支持DHT11。去掉这行前面的//# define DHT type DHT 11//DHT 116、上传程序，打开串口监视器，设置波特率为9600，观察环境温度和湿度。有机发光二极管屏操作1、断开Arduino UNO R3板卡电源。

2、把OLED屏连接好，由于是IIC接口，电路连接很简单，OLED屏除了连接好电源和地，只需将SCL接Arduino板的A5端，SDA接Arduino板的A4端即可。

3、调入例程

文件-》示例-》U8glib -》helloword

4、修改例程，支持OLED，去掉该行前面的//

U8GLIB_SH1106_128X64 u8g（U8G_I2C_OPT_NONE）;//I2C/TWI

5、上传程序，观察OLED屏的显示是否正确。

操作PM2.5传感器

该传感器是一款激光数字式PM2.5传感器，内置激光器和光电接收组件，采用光散射原理，激光在颗粒物上产生散射光，由光电接收器转变为电信号，再通过特定算法计算出PM2.5值和PM10值。

该传感器采用串口输出，除了1脚接地，2脚接电源，再将3脚TXD和4脚RXD分别接Arduino板的D5、D6端口，当然，您也可以接别的端口，只要程序做相应的修改即可。

常用指令只需要三条，分别是开机指令、读取PM2.5值指令和关机指令，不妨根据手册自己编写试试，简单起见，可以用串口监视器显示结果。

五、编写程序，实现PM2.5检测仪由于硬件电路已经逐步连接完毕，下面可以针对整个电路编写程序了，把各部分功能统一起来，软件示例代码如下：

#include 《DHT.h》

#include “U8glib.h”

#include 《SoftwareSerial.h》

//说明，这仅是一个简单的示例程序，目的是帮助初学者入门

#define DHTPIN A0 //接温湿度传感器的数据端

//选择合适的温湿度传感器型号

#define DHTTYPE DHT11 //DHT 11

//#define DHTTYPE DHT22 //DHT 22 （AM2302）， AM2321

uint8_t PM25_OPEN={0xAA，0x01，0x00，0x00，0x00，0x00，0x01，0x66，0xBB}; //开机指令

uint8_t PM25_CLOSE={0xAA，0x03，0x00，0x00，0x00，0x00，0x01，0x68，0xBB}; //关机指令

uint8_t PM25_DATA={0xAA，0x02，0x00，0x00，0x00，0x00，0x01，0x67，0xBB}; //读数据指令

DHT dht（DHTPIN， DHTTYPE）;

//软串口定义格式SoftwareSerial（rxPin， txPin， inverse_logic）

SoftwareSerial mySerial（5， 6）; //定义软串口，D5、D6分别连接PM2.5传感器的3（TXD）、4（RXD）

U8GLIB_SH1106_128X64 u8g（U8G_I2C_OPT_NONE）; //I2C/TWI OLED屏定义

uint16_t pm25， pm10;

float h， t， hic;

void setup（） {

mySerial.begin（9600）; //设置软串口波特率与PM2.5传感器一致

if （ u8g.getMode（）==U8G_MODE_R3G3B2 ） {

u8g.setColorIndex（255）; //white

}

else if （ u8g.getMode（）==U8G_MODE_GRAY2BIT ） {

u8g.setColorIndex（3）; //max intensity

}

else if （ u8g.getMode（）==U8G_MODE_BW ） {

u8g.setColorIndex（1）; //pixel on

}

else if （ u8g.getMode（）==U8G_MODE_HICOLOR ） {

u8g.setHiColorByRGB（255，255，255）;

}

pmOn（）;

delay（2000）;

}

int i=0;

void loop（） {

u8g.firstPage（）;

if （i==0） pmRead（）;

if（i》=5） i=0;else i++;

dhtRead（）;

do {

draw（）;

} while（ u8g.nextPage（） ）;

delay（500）;

}

void pmOn（）{

mySerial.write（PM25_OPEN，9）;

}

void pmOff（）{

mySerial.write（PM25_CLOSE，9）;

}

void pmRead（）{

uint8_t data9;

//while（mySerial.available（））;

mySerial.write（PM25_DATA，9）;

delay（100）;

for（int i=0;i《9;i++）{

if （mySerial.available（）） {

datai=mySerial.read（）;

}

}

if（data0==0xAA data8==0xBB）{

pm25=data4*256 + data5;

pm10=data2*256 + data3;

}

}

void dhtRead（）{

//Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds！

//Sensor readings may also be up to 2 seconds ‘old’ （its a very slow sensor）

h=dht.readHumidity（）;

//Read temperature as Celsius （the default）

t=dht.readTemperature（）;

//Compute heat index in Celsius （isFahreheit=false）

hic=dht.computeHeatIndex（t， h， false）;

}

void draw（void） {

//graphic commands to redraw the complete screen should be placed here

char sendBuff20;

u8g.setFont（u8g_font_unifont_78_79）;

sprintf（sendBuff，“%c”，14）;

u8g.drawStr（ 0， 18， sendBuff）;

u8g.setFont（u8g_font_unifont）;

sprintf（sendBuff，“H：%2d%% T：%2d%cC”，（int）h，（int）t，0xB0）;

u8g.drawStr（ 20， 18， sendBuff）;

u8g.setFont（u8g_font_profont22）;

sprintf（sendBuff，“PM2.5：%4d”，pm25）;

u8g.drawStr（ 6， 42， sendBuff）;

sprintf（sendBuff，“PM 10：%4d”，pm10）;

u8g.drawStr（ 6， 64， sendBuff）;

}

运行结果

六、工匠精神为使这款PM2.5检测仪更具有实用性，你也可以动手制作印刷电路板，为便于初学者使用，主控芯片可以采用与Arduino UNO R3板子一样的CPU。

以上知识分享希望能够帮助到大家！