外设驱动库开发笔记32：HLPM025K3 PM2.5传感器驱动

  现在人们对大气环境及室内环境都比较关注。PM2.5在生活中也是常见的词汇。在有些产品中就要求检测PM2.5的数值。检测PM2.5的手段多种多样，在要求不高时我们通常可以采用激光模块。在这一篇中，我们将讨论HLPM025K3 PM2.5传感器驱动的设计与实现。

1、功能概述

  HLPM025K3传感器采用激光散射原理。即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，同时在某一特定角度收集散射光，得到散射光强随时间变化的曲线。通过稳定的气 体对流系统，使外界空气均匀的通过自主研发设计的风路，同时在风路中设有多个精密的光学传感器，可以精确的获得粒子的尺寸、速度和质量等信息，加以统计学原理，继而计算出总的粒子质量，从而实时的得到空气中所被关注的粒子的浓度，达到检测PM2.5以及PM10的目的。其基本原理如下图所示：

  HLPM025K3传感器采用串行通讯，采用6脚通讯接口，其引脚定义如下图所示：

  HLPM025K3传感器采用TTL串行通讯，采用9600的波特率，8为数据位，1为停止位，无校验的方式。HLPM025K3传感器通讯采取主动发送模式，0.8到1.2秒发送一次数据。其数据包含7个字节，具体格式如下：

  其中，校验位=PM2.5(H)+PM2.5(L)+PM10(H)+PM10(L)
  接收到的数据按公式计算后得到 PM2.5 和 PM10 的值。
  PM2.5 = （PM2.5(H)×256 + PM2.5(L)）×0.1；
  PM10 = （PM2.5(H)×256 + PM2.5(L)）×0.1；

2、驱动设计与实现

  我们已经了解了HLPM025K3型PM2.5传感器的基本情况。在这一节中我们将设计并实现HLPM025K3型PM2.5传感器的驱动。

2.1、对象定义

  在使用一个对象之前我们需要获得一个对象。同样的我们想要HLPM025K3 PM2.5传感器就需要先定义HLPM025K3 PM2.5传感器的对象。

2.1.1、对象的抽象

  我们要得到HLPM025K3 PM2.5传感器对象，需要先分析其基本特性。一般来说，一个对象至少包含两方面的特性：属性与操作。接下来我们就来从这两个方面思考一下HLPM025K3 PM2.5传感器的对象。
  先来考虑属性，作为属性肯定是用于标识或记录对象特征的东西。我们来考虑HLPM025K3 PM2.5传感器对象属性。我们将测量数据作为对象的属性，因为他们表示了对象当前的状态。
  接着我们还需要考虑HLPM025K3 PM2.5传感器对象的操作问题。对象本身除了接受数据并没有什么需要操作的。我们使用队列来存储接收到的数据，所以入队出队过程可看作是其操作。
  根据上述我们对HLPM025K3 PM2.5传感器的分析，我们可以定义HLPM025K3 PM2.5传感器的对象类型如下：

/*定义HLPM025K3对象类型*/
typedef struct HlpmObject {
   
   
	float pm25;		//PM2.5测量值
	float pm100;	//PM10测量值
	struct DwinRxBuffer{
   
   
		uint8_t queue[HLPMRxBufferLength];	//键值存储队列
		uint8_t pRead;									//读队列指针
		uint8