【瞎折腾系列】MM32F103空气质量检测仪

时间：2022-10-04 19:00:00 f6光敏传感器

还是我的风格，开头啰嗦:
闲着没事，太难不会，就想玩手里的灰板。
去年在灵动的活动中获得一块MM32L073为主控的开发板，型号为eMiniBoard MB-023。当时评估写了一个开箱和串口测试，现在又捡起来玩一些小应用。因为手头的传感器有限，只能做一个空气质量探测器，主要包括三个功能:空气温度检测、空气湿度检测和PM2.5浓度检测。
但在调试温湿度检测时翻车，使用的传感器是DHT11模块，使用时需要微秒延迟，但我在MM32L073库中找不到us当然，延迟函数排除了空函数的粗延迟，数SysTick只能做到ms水平延迟，自己写一个us发现延迟函数根本不起作用，具体如下:
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void delay_init()

{

RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;

if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000))

{

/* Capture error */

while (1);

}

/* Configure the SysTick handler priority */

NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);//SysTick优先设置中断

}
以上是官方库中延迟函数的初始化，SysTick_Config给定系统时钟(48M）除以1000，使SysTick如果我在1毫秒内进入中断，如果我会SystemCoreClock 除以1000000应该是1us但这会导致延迟函数卡死，在debug后来发现程序卡死了SysTick_Config()函数，继续跟踪:
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__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

{

if ((ticks - 1) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)

return (1);/* Reload value impossible */

SysTick->LOAD= ticks - 1;/* set reload register */

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);/* set Priority for Systick Interrupt */

SysTick->VAL= 0;/* Load the SysTick Counter Value */

SysTick->CTRL= SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

SysTick_CTRL_TICKINT_Msk|

SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;/* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */

return (0);/* Function successful */

}
程序卡死在SysTick->LOAD = ticks - 1;也就是SysTick将重装载值寄存器写入47卡死，忘记在哪篇文章中看到有人说该值不小于255，否则会自动写入255。测试确实如此，这里我没有深入探究，改用定时器。ps：该问题在STM32F030和GD32E230不存在，不知道为什么，希望知道的大佬给个提示。
测试后，定时器中断不能达到1us无论如何设置，最短定时器只能是3us左右中断。该方案无效。
路程已经过了一半，不能半途而废，就在某宝买了个MM32F103CBT6最小系统，花了70多大洋，涨价真的离谱！
很多啰嗦，终于可以进入正文了。
本文共有三个模块：
O LED模块，使用模拟IIC驱动。
DHT11温湿度模块，IO口读写操作。
夏普GP2Y10粉尘传感器，UART操作。
OLED驱动
oled模块手里有两块7针0.96英寸的屏幕，但在测试中不容易使用，无论如何也不能点亮，所以在购买最小系统板的同时也买了4针oled 0.96屏，今天的测试也不能用，换了几种方法，拿了stm32板，用例程测试，都不行，最后发现杜邦线断了，内部断了，外观看不见。我真是一言难尽
这里介绍这个屏幕就不啰嗦了，网上到处都是，这里分享一下我的驱动。oled.c
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#include "oled.h"

#include "stdlib.h"

#include "oledfont.h"

#include "delay.h"

//OLED的显存

//存储格式如下.

//[0]0 1 2 3 ... 127

//[1]0 1 2 3 ... 127

//[2]0 1 2 3 ... 127

//[3]0 1 2 3 ... 127

//[4]0 1 2 3 ... 127

//[5]0 1 2 3 ... 127

//[6]0 1 2 3 ... 127

//[7]0 1 2 3 ... 127

/**********************************************

//IIC Start

**********************************************/

/**********************************************

//IIC Start

**********************************************/

void IIC_Start()

{

OLED_SCLK_Set() ;

OLED_SDIN_Set();

OLED_SDIN_Clr();

OLED_SCLK_Clr();

}

/**********************************************

//IIC Stop

**********************************************/

void IIC_Stop()

{

OLED_SCLK_Set() ;

// OLED_SCLK_Clr();

OLED_SDIN_Clr();

OLED_SDIN_Set();

}

void IIC_Wait_Ack()

{

//GPIOB->CRH &= 0XFFF0FFFF; //设置PB12为上拉输入模式

//GPIOB->CRH |= 0x00080000;

// OLED_SDA = 1;

// delay_us(1);

//OLED_SCL = 1;

//delay_us(50000);

/* while(1)

{

if(!OLED_SDA) //判断是否接收到OLED 应答信号

{

//GPIOB->CRH &= 0XFFF0FFFF; //设置PB12为通用推免输出模式

//GPIOB->CRH |= 0x00030000;

return;

}

OLED_SCLK_Set() ;

OLED_SCLK_Clr();

}

/**********************************************

// IIC Write byte

**********************************************/

void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte)

{

unsigned char i;

unsigned char m,da;

da=IIC_Byte;

OLED_SCLK_Clr();

for(i=0;i<8;i++)

{

m=da;

// OLED_SCLK_Clr();

m=m&0x80;

if(m==0x80)

{OLED_SDIN_Set();}

else OLED_SDIN_Clr();

da=da<<1;

OLED_SCLK_Set();

OLED_SCLK_Clr();

}

/**********************************************

// IIC Write Command

**********************************************/

void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command)

{

IIC_Start();

Write_IIC_Byte(0x78); //Slave address,SA0=0

IIC_Wait_Ack();

Write_IIC_Byte(0x00); //write command

IIC_Wait_Ack();

Write_IIC_Byte(IIC_Command);

IIC_Wait_Ack();

IIC_Stop();

}

/**********************************************

// IIC Write Data

**********************************************/

void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data)

{

IIC_Start();

Write_IIC_Byte(0x78); //D/C#=0; R/W#=0

IIC_Wait_Ack();

Write_IIC_Byte(0x40); //write data

IIC_Wait_Ack();

Write_IIC_Byte(IIC_Data);

IIC_Wait_Ack();

IIC_Stop();

}

void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd)

{

if(cmd)

{

Write_IIC_Data(dat);

}

else {

Write_IIC_Command(dat);

}

/********************************************

// fill_Picture

********************************************/

void fill_picture(unsigned char fill_Data)

{

unsigned char m,n;

for(m=0;m<8;m++)

{

OLED_WR_Byte(0xb0+m,0); //page0-page1

OLED_WR_Byte(0x00,0); //low column start address

OLED_WR_Byte(0x10,0); //high column start address

for(n=0;n<128;n++)

{

OLED_WR_Byte(fill_Data,1);

}

/***********************Delay****************************************/

void Delay_50ms(unsigned int Del_50ms)

{

unsigned int m;

for(;Del_50ms>0;Del_50ms--)

for(m=6245;m>0;m--);

}

void Delay_1ms(unsigned int Del_1ms)

{

unsigned char j;

while(Del_1ms--)

{

for(j=0;j<123;j++);

}

//坐标设置

void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)

{ OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);

OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);

OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD);

}

//开启OLED显示

void OLED_Display_On(void)

{

OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令

OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD); //DCDC ON

OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD); //DISPLAY ON

}

//关闭OLED显示

void OLED_Display_Off(void)

{

OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令

OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD); //DCDC OFF

OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD); //DISPLAY OFF

}

//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!

void OLED_Clear(void)

{

u8 i,n;

for(i=0;i<8;i++)

{

OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址（0~7）

OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址

OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址

for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);

} //更新显示

}

void OLED_On(void)

{

u8 i,n;

for(i=0;i<8;i++)

{

OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址（0~7）

OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址

OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址

for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(1,OLED_DATA);

} //更新显示

}

//在指定位置显示一个字符,包括部分字符

//x:0~127

//y:0~63

//mode:0,反白显示;1,正常显示

//size:选择字体 16/12

void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size)

{

unsigned char c=0,i=0;

c=chr-' ';//得到偏移后的值

if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}

if(Char_Size ==16)

{

OLED_Set_Pos(x,y);

for(i=0;i<8;i++)

OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);

OLED_Set_Pos(x,y+1);

for(i=0;i<8;i++)

OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);

}

else {

OLED_Set_Pos(x,y);

for(i=0;i<6;i++)

OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);

}

//m^n函数

u32 oled_pow(u8 m,u8 n)

{

u32 result=1;

while(n--)result*=m;

return result;

}

//显示2个数字

//x,y :起点坐标

//len :数字的位数

//size:字体大小

//mode:模式 0,填充模式;1,叠加模式

//num:数值(0~4294967295);

void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size2)

{

u8 t,temp;

u8 enshow=0;

for(t=0;t

{

temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;

if(enshow==0&&t<(len-1))

{

if(temp==0)

{

OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,' ',size2);

continue;

}else enshow=1;

}

OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,temp+'0',size2);

}

//显示一个字符号串

void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 Char_Size)

{

unsigned char j=0;

while (chr[j]!='\0')

{ OLED_ShowChar(x,y,chr[j],Char_Size);

x+=8;

if(x>120){x=0;y+=2;}

j++;

}

//显示汉字

void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no)

{

u8 t,adder=0;

OLED_Set_Pos(x,y);

for(t=0;t<16;t++)

{

OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);

adder+=1;

}

OLED_Set_Pos(x,y+1);

for(t=0;t<16;t++)

{

OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);

adder+=1;

}

/***********功能描述：显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*****************/

void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])

{

unsigned int j=0;

unsigned char x,y;

if(y1%8==0) y=y1/8;

else y=y1/8+1;

for(y=y0;y

{

OLED_Set_Pos(x0,y);

for(x=x0;x

{

OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);

}

//初始化SSD1306

void OLED_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能A端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOD3,6

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7);

delay_ms(800);

OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--display off

OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address

OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address

OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address

OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD);//--set page address

OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); // contract control

OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);//--128

OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//set segment remap

OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--normal / reverse

OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)

OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD);//--1/32 duty

OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Com scan direction

OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset

OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD);//set osc division

OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xD8,OLED_CMD);//set area color mode off

OLED_WR_Byte(0x05,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//Set Pre-Charge Period

OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//set com pin configuartion

OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//set Vcomh

OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//set charge pump enable

OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//

OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel

}
oled.h
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#ifndef __OLED_H

#define __OLED_H

#include "sys.h"

#include "stdlib.h"

#define OLED_MODE 0

#define SIZE 8

#define XLevelL 0x00

#define XLevelH 0x10

#define Max_Column 128

#define Max_Row 64

#define Brightness 0xFF

#define X_WIDTH 128

#define Y_WIDTH 64

//-----------------OLED IIC端口定义----------------

#define OLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL

#define OLED_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)

#define OLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA

#define OLED_SDIN_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)

#define OLED_CMD 0 //写命令

#define OLED_DATA 1 //写数据

//OLED控制用函数

void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd);

void OLED_Display_On(void);

void OLED_Display_Off(void);

void OLED_Init(void);

void OLED_Clear(void);

void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);

void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot);

void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size);

void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size);

void OLED_ShowString(u8 x,u8 y, u8 *p,u8 Char_Size);

void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y);

void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no);

void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[]);

void Delay_50ms(unsigned int Del_50ms);

void Delay_1ms(unsigned int Del_1ms);

void fill_picture(unsigned char fill_Data);

void Picture();

void IIC_Start();

void IIC_Stop();

void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command);

void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data);

void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte);

void IIC_Wait_Ack();

#endif
这里只有一点需要说明，就是Write_IIC_Byte(0x78); 写IIC地址，改地址一般默认0x78,该地址是可以通过屏幕背面的电阻修改的。
DHT11温湿度模块DHT11模块为单总线通信，一根数据线即可完成数据的交互，MCU发送数据请求后，等待模块回传数据即可，一次通讯的时间是4ms左右，速度较慢，所以只适合一般的引用场景，一次完整的数据是40bit，数据格式如下：
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集, 用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集, 如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。 DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
根据以上信息，我们便可编写DTH11的代码：

该模块在正点原子的例程中也有，但是正点原子使用的是GPIO的位带操作，在使用MM32L073时候无法使用，M0内核好像没有位带操作，只能使用伪位带操作或者直接用函数来修改GPIO的输入输出。因为我之前在MM32L073玩了两天，所以这里也不采用位带操作，直接函数控制。
DHT11.C
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#include "dht11.h"

#include "delay.h"

void DHT11_IO_IN(void)//温湿度模块输入函数

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);

}

void DHT11_IO_OUT(void)//温湿度模块输出函数

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

// RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);

}

//复位DHT11

void DHT11_Rst(void)

{

DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT

DHT11_DQ_Low; //DQ=0

delay_ms(20); //拉低至少18ms

DHT11_DQ_High; //DQ=1

delay_us(30); //主机拉高20~40us

}

//等待DHT11的回应

//返回1:未检测到DHT11的存在

//返回0:存在

u8 DHT11_Check(void)

{

u8 retry=0;//定义临时变量

DHT11_IO_IN();//SET INPUT

while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us

{

retry++;

delay_us(1);

};

if(retry>=100)return 1;

else retry=0;

while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==0)&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us

{

retry++;

delay_us(1);

};

if(retry>=100)return 1;

return 0;

}

//从DHT11读取一个位

//返回值：1/0

u8 DHT11_Read_Bit(void)

{

u8 retry=0;

while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)&&retry<100)//等待变为低电平

{

retry++;

delay_us(1);

}

retry=0;

while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==0)&&retry<100)//等待变高电平

{

retry++;

delay_us(1);

}

delay_us(40);//等待40us

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)

return 1;

else

return 0;

}

//从DHT11读取一个字节

//返回值：读到的数据

u8 dat;

u8 DHT11_Read_Byte(void)

{

u8 i;

dat=0;

for (i=0;i<8;i++)

{

dat<<=1;

dat|=DHT11_Read_Bit();

}

return dat;

}

//从DHT11读取一次数据

//temp:温度值(范围:0~50°)

//humi:湿度值(范围:20%~90%)

//返回值：0,正常;1,读取失败

u8 buf[5];

u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)

{

u8 i;

DHT11_Rst();

if(DHT11_Check()==0)

{

for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据

{

buf[i]=DHT11_Read_Byte();

}

if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])

{

*humi=buf[0];

*temp=buf[2];

}

}else return 1;

return 0;

}

//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在

//返回1:不存在

//返回0:存在

u8 DHT11_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11);

DHT11_Rst(); //复位DHT11

return DHT11_Check();//等待DHT11的回应

}

/*****************************************************************/

dht11.h
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#ifndef __DHT11_H__

#define __DHT11_H__

#include "sys.h"

#define IO_DHT11 GPIO_Pin_12 //引入中间变量，方便移植

#define GPIO_DHT11 GPIOB //引入中间变量，方便移植

#define DHT11_DQ_High GPIO_SetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11)

#define DHT11_DQ_Low GPIO_ResetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11)

void DHT11_IO_OUT(void);//温湿度模块输出函数

void DHT11_IO_IN(void); //温湿度模块输入函数

u8 DHT11_Init(void); //初始化DHT11

u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度

u8 DHT11_Read_Byte(void); //读出一个字节

u8 DHT11_Read_Bit(void); //读出一个位

u8 DHT11_Check(void); //检测是否存在DHT11

void DHT11_Rst(void); //复位DHT11

#endif
SHARP GP2Y1051AU0F粉尘传感器
粉尘传感器中有LED光源和光敏检测，当空气中含有粉尘时会使光发生散射，光敏元件会检测到这些散射的光而输出不同的电压，粉尘浓度的不同输出的电压也不同，该模块直接由串口输出，直接读取串口的数据，提取电压值，计算后便可获得粉尘浓度值。
串口输出参数：
波特率：2400 bit/s
数据发送格式：
起始位   Vout(H)   Vout(L)     Vref(H)     Vref(L)     校验位   结束位
0xAA   如：0x01   如：0x3A   如：0x00   如：0x7A   如：0xD0   0xFF
数据处理：
Vout = (Vout(H)*256+Vout(L))/1024*5
粉尘浓度计算：Ud= A*Vout,A为比例系数，一般用800。
注意：模块数据不是按照数据包输出，也不需要MCU发送指令，因此只需接模块的TX，RX悬空便可，仅仅是10ms输出一个字节，一共7个字节，结束位输出完成后，下一个10ms到来，继续输出下一个起始位，所以在接收数据时不能按照整包接收的方式，要逐个接收并判断起始位。
我采用开启串口接收中断，每一次触发中断接收数据后都做数据的判断处理：
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void UART1_IRQHandler(void)                 //串口1中断服务程序

{

u8 Res;

if(UART_GetITStatus(UART1, UART_IT_RXIEN) != RESET) { //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)

UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_IT_RXIEN);

Res = UART_ReceiveData(UART1); //读取接收到的数据

PM2_5_DATA_COUNT(Res);

}

}
接收到一位数据后进入数据处理函数PM2_5_DATA_COUNT（）；
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float vout;

void PM2_5_DATA_COUNT(u8 dat)

{

u16 sum = 0;//用于计算校验和

if(dat==170)//判断起始位，起始位固定位0xAA=170,

{

j = 0;

DST_Buffer[j] = dat;

}

else{

j=j+1;

DST_Buffer[j] = dat;

if(j==6)

{

sum = DST_Buffer[1]+DST_Buffer[2]+DST_Buffer[3]+DST_Buffer[4];

if(sum==DST_Buffer[5]&&DST_Buffer[6]==0xFF)

{

vout = (float)((DST_Buffer[1]*256+DST_Buffer[2]));

vout = vout/(1024*5);

PM2_5 = 1000*vout;

}

}
其中vout变量可以定义为局部变量，这里我为了调试拿了出来，但是肯定要定义成浮点型，因为计算的电压是小数，此函数是为了找到起始位，并将数据按照数据格式排列在数组中，这样方便最后取数据去计算。我在一开始使用的是DMA的接收方式，数据会错乱摆放，导致寻找数据很麻烦，后面才换成串口中断的方式。
如果想要提高精度可将多次测量进行平均，我因为太懒，不搞了。
主函数：
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int main(void)

{

u8 wd=0;

u8 sd=0;

delay_init();

DHT11_Init();

uart_initwBaudRate(2400);

OLED_Init(); //初始化OLED

OLED_Clear();

while(1)

{

OLED_ShowString(0,0,"PM2.5:",16);

OLED_ShowString(0,3,"temp:",16);

OLED_ShowString(0,6,"humi:",16);

OLED_ShowString(85,0,"ug/m3",16);

OLED_ShowString(85,3,"C",16);

OLED_ShowString(85,6,"%RH",16);

OLED_ShowNum(45,0,PM2_5,3,16);

DHT11_Read_Data(&wd,&sd);//读取温湿度值

OLED_ShowNum(50,3,wd,3,16);

OLED_ShowNum(50,6,sd,3,16);

}

因为PM2.5是中断处理的，主函数中添加一个温湿度的读取，所有的数据打印在OLED便可。最后看一下我的实物图。

动态图展示了空气质量变化的动态效果，因为室内不能用烟雾，测试用的电子烟，实际上不属于粉尘，所以数值变化不明显。
此文到此便结束了，因为只是瞎倒腾，所以使用的模块都是比较粗糙的，外壳也没有，我的 3D打印机还是没钱买，凑活过吧。
简单效果，很多人都会，不喜勿喷。

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作者：呐咯密密
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来源：21ic.com
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