基Arduino的PM2.5颗粒空气传感器

方案介绍

夏天已经即将过去，秋冬逐步到来，每逢秋冬我们都要面临一个问题是“外面的空气有多糟糕？” 空气质量数据有多种来源，但通常一台空气净化器的成本比较高昂，若不购买净化器设备，将无法得知具体的空气情况。

一般而言，“空气质量”旨在衡量城市污染，因此可跟踪颗粒物（2.5 微米或更小和 10 微米或更小）、一氧化碳、臭氧、氮氧化物和二氧化硫。对于野火烟雾污染，我们对颗粒物感兴趣，主要是 2.5 微米或更小的颗粒尺寸。

颗粒浓度以微克/立方米报告。根据浓度，空气质量分为六类，用 AQI（空气质量指数）表示：

• 0 - 50 - 好：0 - 12 µg/m^3
• 51 - 100 - 可接受：13 - 35 µg/m^3
• 101 - 150 - 对敏感人群不健康：36 - 55 µg/m^3
• 151 - 200 - 不健康：56 - 140 µg/m^3
• 201 - 300 - 非常不健康：141 - 210 µg/m^3
• 300+ - 危险：211+ µg/m^3

这个项目描述了我用来测量当地颗粒物污染的设备。它是手持式和电池供电的，因此我可以监测室外空气或室内空气。如果我正在旅行，该设备也很方便携带。

该设备在 1.8" 彩色显示器上显示选定的测量值，并将通过串行端口报告完整的设置。

您将需要以下组件：

• Plantower PMS1003 颗粒传感器 
• Adafruit 1.8" 彩色 TFT LCD 显示屏，带 MicroSD 卡接口 - ST7735R 
• Arduino纳米
• 60x40mm穿孔板
• PCB 的各种公头
• 1 个母 1x6 电缆连接器
• 2 母 1x10 电缆连接器
• 1 个 SPST 开关
• 9V电池
• 9V电池连接器
• 一根短的 CAT5 电缆，或 8 根短的细线，将显示器连接到 PCB。
• 2 个 60mm M3 螺丝
• 3颗10mm M3螺丝
• 2个M3螺母

工具：

• 电子产品的基本工具，例如烙铁、剥线器、压接器等。
• 用于制作外壳的 3D 打印机（可选，您可以通过其他方式设计和制作外壳）
• 钻头和 7/64" 或类似（3.75-3 毫米）钻头。
• 安装了 Arduino IDE 的计算机。

该程序在显示屏上显示 PM1、PM2.5 和 PM10 的环境浓度。背景随空气质量变化如下：

• 好-白色
• 可接受 - 黄色
• 对敏感人群不健康 - 橙色
• 不健康 - 红色
• 非常不健康 - 洋红色
• 危险 - 黑色

白色、黄色和橙色背景的文本为蓝色，否则为白色。这三个微粒值基本上是能装在屏幕上一目了然的。如果连接了串行线路，则会报告完整的测量结果（CF=1 和环境浓度和粒子数）。