ArduinoでほこりセンサGP2Y1010AU0Fを使ってみた

・はじめに

aitendoに行った時にほこりセンサが目に入り

衝動買いして、そのままだったで使ってみた。

結論から言うと検出能力は非常に低いんで

ちょっとしたほこりや、室内の空気の状態

を知ることはできなかった

タバコとかの煙が充満していれば検出できる

かもしれない。逆に検出できたらかなり汚染

されてると思う

他にも色々センサーを使ってみました。こちらも宜しくお願いします〜

www.shangtian.tokyo

・使ったもの

arduino uno

GP2Y10AU0F

ユニバーサル基板

150Ω抵抗

220uF電解コンデン

トランジスタ2120

JST ZHR-6 PH:1.5M

Ｈコネクタハウジング用コンタクト　ＳＸＨ－００１

 microSDカードソケット

HiLetgo Micro SD TFカードメモリシールドモジュール Arduinoに対応 SPIマイクロSDアダプタ 6PIN(3個セット) [並行輸入品]

・回路図

 GP2Y10のコネクタの配置は以下の図

出典：GP2Y1010AU0Fデータシート

出典：GP2Y1010AU0Fデータシート

 上の回路図をもとに回路を組んだ

 ほぼそのままですね

抵抗は150Ω コンデンサは220uF

3pinのLEDのとこはnpn型のトランジスタ2120

を接続しコレクタをLED、エミッタをGND

ベースをArduinoのデジタルピン2に接続

またVoutはアナログピン２に接続した。

・プログラム

LED端子へ以下の図のパルスを送って

計測する。

出典：GP2Y1010AU0Fデータシート

出典：GP2Y1010AU0Fデータシート

 つまりArduinoのD2を

digitalWrite(2,HIGH);

delayMicroseconds(280);

val = analogRead(2);//ここで測定

delayMicroseconds(40);

digitalWrite(2,LOW);

delayMicroseconds(9680);

 と言う感じでパルスを送れば

計測できる

おそらくトランジスタを接続しなくても

同じ機能を果たすことが可能だ

トランジスタのエミッタは

LED端子に、コレクタはGNDに接続され

ている。つまりベース(D2pin)がHIGHになれば

LED端子はLOWになり、ベース(D2pin)がLOW

であればLED端子はHIGHとなる。

したがってD2pinの出力を反転させれば

トランジスタがなくても問題がないかもしれない

digitalWrite(2,LOW);//ここ

delayMicroseconds(280);

val = analogRead(2);

delayMicroseconds(40);

digitalWrite(2,HIGH);//ここ

delayMicroseconds(9680);

 以下のスケッチはただ

Voutの値を出力しているだけ

const int LED = 1;
const int rea = 2;

void setup() {
  pinMode(LED,OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.println(dustRead());
  delay(100);
  
}

float dustRead() {
  float val;
  digitalWrite(LED,HIGH);
  delayMicroseconds(280);
  val = analogRead(rea);
  delayMicroseconds(40);
  digitalWrite(LED,LOW);
  delayMicroseconds(9680);
  return val;
}

 次は粉塵濃度を出力してsdカード

に保存するスケッチを書く

図７：粉塵濃度 出力電圧

出典：GP2Y1010AU0Fデータシート

図７のグラフより以下の式が導ける

かなり大雑把だけど

y = 2.8/0.5*x +0.7

 が読み取れ変形すると

x = 0.178*y - 0.125

となる。

以下のスケッチは 

dustRead()でVoutの値を読み取り

calculate()でdustRead()読み取った

値を電圧Ｖに変換し、そのＶを

(2)に代入し粉塵濃度を算出する。

logging(float) では求まった

粉塵濃度をSDカードに保存している。

#include <SPI.h>
#include <SD.h>

const int cs = 3;
const int LED = 2;
const int readPin = 2;
const float SamplingTime = 280;//micro seconds
const float DelayTime = 40;
const float SleepTime = 9680;
File logFile;
float dustRead();
float calculate();
void logging(float);

void setup() {

  pinMode(cs,OUTPUT);
  pinMode(LED,OUTPUT);
  digitalWrite(cs,HIGH);
  Serial.begin(9600);
  if(!SD.begin(cs)){
    //Serial.println("intitializes failed");
    return;
    }
}

void loop() {

  logging(calculate());
  delay(500);
}
float dustRead() {
  float val;
  digitalWrite(LED, HIGH);
  delayMicroseconds(SamplingTime);
  val = analogRead(readPin);
  delayMicroseconds(DelayTime);
  digitalWrite(LED, LOW);
  delayMicroseconds(SleepTime);
  Serial.print(val);
  Serial.print(":");
  return val;
}

float calculate() {
   float concentration, V;
   V = 5*dustRead()/1024;
   Serial.println(V);
   concentration = 0.178*V - 0.125;
   return concentration;     
}

void logging(float val) {
   logFile = SD.open("log3.txt", FILE_WRITE);

   if(logFile)
      logFile.println(val);

   logFile.close();
}