1.产品概述
正面图 背面图
M301激光传感器是世纪天行公司自主研发的第二代PM2.5检测激光传感器,集空气动力学、数字信号处理、光机电一体化的高科技产品,主要用于检测大气中的PM2.5粒子浓度。其采用电子切割器技术,光散射式原理,对输出的脉冲信号经过数字化处理,并通过UART、I2C、IR或PWM等接口输出,实时监测;采用高精度风扇吸气,流量稳定,进出气均匀,检测数据更精确。
2.主要功能
l 采用激光散射技术,精确测量环境中PM2.5的粒子浓度;
l 可同时测量PM1.0、PM2.5、PM10的浓度;
l 灵敏度高、响应快速;
l 体积小巧,重量轻;
l 安装方便,维护简单。
3.工作原理
采用激光检测原理进行工作,由**的激光模块产生一束特定的激光,当颗粒物经过时,其信号会被超高灵敏的数字电路模块检测到,通过对信号数据进行智能识别分析得到颗粒计数和颗粒大小,根据专业的标定技术得到粒径分布与质量浓度转换公式,最终得到正确的质量浓度。
传感器各功能部分框图如下图所示:
4.性能指标
Ø 1 基本指标
工作温度范围:M301:0~+60℃(商业级)
工作湿度范围:0~99% RH
储存稳定范围:-10~+60℃
采样流量: 0.1 L/min
量程: 0~999 μg/m3
响应时间: ≤10 秒(s)
平均无故障时间: ≥2 年(Y)
最大尺寸: 50×32×20 毫米(mm)
Ø 2电气特性
直流电压 5.0 V
最大工作电流 120 mA
待机电流 ≤200 uA
Ø 3连接引脚定义
备注: 接口间距采用1.25mm间距;
接口管脚定义 |
||
引脚序号 |
电气名称 |
功能说明 |
PIN1 |
VCC |
电源正极 |
PIN2 |
GND |
电源负极 |
PIN3 |
SDA |
I2C数据引脚 |
PIN4 |
RXD |
串口接收管脚(3.3V电平) |
PIN5 |
TXD |
串口发送管脚(3.3V电平) |
PIN6 |
RESET |
模块复位信号(低电平复位,使用时拉高) |
PIN7 |
SCL |
I2C时钟引脚 |
PIN8 |
IR /PWM |
可选:单线通讯输出管脚(3.3V电平)/PWM脉宽信号输出管脚(3.3V电平) |
5.应用范围
灰尘浓度检测
净化器
新风机
空调
空调隔到期提醒
无尘车间
过滤系统……
6.电源要求
1、纹波小于 100MV。
2、电源电压稳压度: 4.95~5.05V。
3、电源功率:大于 1W(电流大于200mA)。
4、上下电电压冲击小于系统电源电压的 50%。
7.外形尺寸
单位:毫米(mm)
8. 外围电路参考图:可以采用串口通信、I2C通信、IR通信或PWM通信
参考(UART)电路一:
参考(I2C)电路二:
参考(IR)电路三:
参考(PWM)电路四:
8.1 M301 输出高电平幅度为3.3V。如果MCU电平不是3.3V。建议加电平转换电路。
8.2 如果只是接收PM2.5数据,则只连接M301的TXD线,无需连接M301的接收(MCU发送端)
8.3 如果要读取M301的历史数据,则M301的TX,RX两根线都要连接。
8.4 IR通讯为单向通讯,MCU只能从IR读取数据。
9.软件串口输出参数设置
波特率: 9600;
校验位:无;
停止位:1位;
数据包长度:24字节(8BIT)
10. I2C
11. IR通讯格式
起始码为4ms高电平加400us低电平,数据包与串口相同。
位表示方式:
示例:
12. PWM脉宽输出(仅供参考)
固定输出周期为1S的PWM信号,PM2.5浓度与PWM高电平的时间成正比。
示例:
13. 指标参数
参数 |
指标 |
单位 |
量程 |
0~999 |
μg/m3 |
称准体积 |
0.1 |
L(升) |
响应时间 |
《10 |
秒 |
输入电压 |
5 |
V |
待机电流 |
200 |
uA |
接口电平 |
3.3 |
V |
工作湿度 |
0~99% |
RH |
最大尺寸 |
65X42X23 |
MM |
储存温度 |
-40~90 |
摄氏度 |
14.串口与IR通讯协议:
串口波特率:9600;校验位:无;停止位:1位;数据包长度:24字节(8BIT);
起始符1 |
0×42 |
(固定) |
起始符2 |
0×4d |
(固定) |
帧长度高八位 |
…… |
帧长度=2×9+2(数据+校验位) |
帧长度低八位 |
…… |
|
数据 1 高八位 |
…… |
数据 1 表示 PM1.0浓度(0.3um~1.0um) ,单位 μg/m3 |
数据 1 低八位 |
…… |
|
数据 2 高八位 |
…… |
数据 2 表示 PM2.5浓度(0.3um~2.5um) ,单位 μg/m3 |
数据 2 低八位 |
…… |
|
数据 3 高八位 |
…… |
数据 3 表示 PM10浓度(0.3um~10um),单位 μg/m3 |
数据 3 低八位 |
…… |
|
数据 4 高八位 |
…… |
预留 |
数据 4 低八位 |
…… |
|
数据 5 高八位 |
…… |
预留 |
数据 5 低八位 |
…… |
|
数据 6 高八位 |
…… |
预留 |
数据 6 低八位 |
…… |
|
数据 7 高八位 |
…… |
预留 |
数据 7 低八位 |
…… |
|
数据 8 高八位 |
…… |
预留 |
数据 8 低八位 |
…… |
|
数据 9 高八位 |
…… |
预留 |
数据 9 低八位 |
…… |
|
数据和校验高八位 |
…… |
校验码=(起始符1+起始符2+……+数据9低八位)的和 |
数据和校验低八位 |
…… |