GP2Y1010AU的STM32驱动

#define WINDOW_SIZE 32

int movingAverage(int newSample)
{
  static int samples[WINDOW_SIZE] = {0};
  static int index = 0;
  static int sum = 0;

  sum -= samples[index];
  samples[index] = newSample;
  sum += newSample;

  index = (index + 1) & (WINDOW_SIZE - 1);

  return sum >> 5;
}
void pm25_task() {
	// 自己电路接的LED Pin,我这是PA4
	// 按照下图1,2,需要10ms一个脉冲驱动LED,等280us后可以测得输出电压
	// ADC增加滑动平均
	// 计算PM2.5是通过图3的曲线拟合
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  delayus(280);
  HAL_ADC_Start(&hadc1);
  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);
  if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
  {
    adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值
  }
  adc_value = movingAverage(adc_value);
  delayus(40);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
  // 10ms interrupt
  if(htim->Instance == TIM2){
    pm25_task();
  }
}
float cal_pm25(float voltageRead)
{
  if (voltageRead < 0.9)
  {
    voltageRead = 0.9;
  }
  else if (voltageRead > 3.4)
  {
    voltageRead = 3.4;
  }
  return 180 * voltageRead - 162;
}

float pm25 = 0;
pm25 = adc_value * 3.3 / 4096;
pm25 = cal_pm25(pm25);

在这里插入图片描述

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### 关于 STM32 驱动 GP2Y1010AU0F 粉尘传感器的常见问题及解决方案 在使用 STM32 微控制器驱动 GP2Y1010AU0F 粉尘传感器的过程中,可能会遇到一些常见的问题。以下是这些问题及其对应的解决方法: #### 1. **供电不稳定** GP2Y1010AU0F 的工作电压范围为 5V 至 7V[^3]。如果供电不足或波动较大,可能导致传感器无法正常工作。 - 解决方案:确保提供稳定的 5V 或更高电压电源给传感器,并通过万用表确认其实际供电情况是否满足规格要求[^1]。 #### 2. **信号采集不准确** 由于 GP2Y1010AU0F 输出的是模拟信号,而 STM32 可能需要配置 ADC 进行数据读取。如果 ADC 设置不当,则可能引起采样误差。 - 解决方案:调整 STM32 中 ADC 的分辨率以及转换模式(单次还是连续),并校准参考电压设置以提高精度。另外注意外部滤波电路的设计减少噪声干扰影响最终结果质量[^3]。 #### 3. **LED 发射器未激活** 该型号传感器内部包含一个红外 LED ,它必须被周期性地触发才能发射光线从而检测空气中的颗粒物 。如果没有正确控制这个元件的工作状态的话就得不到有效的测量值。 - 解决方案:按照官方推荐的时间序列,在每次开始新的测量之前先打开 IR LED 并等待一段时间后再去获取输出数值。通常建议开启时间为至少 0.28ms 后再关闭光源以便让系统有足够时间响应环境变化[^2]。 #### 4. **灵敏度过低或者过高** 根据应用场合不同, 对应所需的探测阈限也会有所差异; 如果发现当前算法计算出来的 PM 浓度总是偏高或者是偏低 ,那么可能是增益参数设定不合理造成的. - 解决方案:重新评估现有程序里边涉及到单位换算部分逻辑是否存在偏差 (比如 mg/m³ 转换成 ug/m³),同时也可以尝试修改原始硬件连接方式如改变电阻分压比例来调节整体系统的放大倍数达到理想效果.[^3] ```c // 示例代码展示如何初始化和读取 GP2Y1010AU0F 数据 #include "stm32f1xx_hal.h" #define DUST_SENSOR_PIN GPIO_PIN_x // 定义具体引脚号 #define DUST_LED_PIN GPIO_PIN_y // 定义IR LED 控制引脚 void DustSensor_Init(void){ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 开启GPIO时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; /* 配置 dust sensor 输入端 */ GPIO_InitStruct.Pin = DUST_SENSOR_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); /* 配置 led output pin*/ GPIO_InitStruct.Pin = DUST_LED_PIN ; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct); } float GetDustDensity(){ float voltage=0,density=0; HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,DUST_LED_PIN,SET); // 打开led delay_us(280); // 延迟一定时间 voltage=__analogRead(DUST_SENSOR_PIN)*5/4096; // 获取AD值转化为伏特 density=voltage*0.17; // 计算密度(mg/m3) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,DUST_LED_PIN,RESET); // 关闭led return density; } ```
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