3.3.8 PM2.5 Dust Detection

3.3.8.1 Overview

Dans la détection de poussières PM2.5, un compteur de poussière laser est utilisé pour mesurer la concentration de PM2.5 dans l’air. Il peut surveiller en continu la concentration de poussières tout en collectant des particules et en analysant leurs composants. Les particules en suspension d’un diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 micromètres sont ce que nous appelons PM2.5. Si la taille des particules diminue, le taux d’absorption par le système respiratoire augmente.

Dans ce projet, nous allons construire un système de détection de PM2.5 avec une carte micro:bit, un capteur de poussière PM2.5, un affichage OLED, un module d’atomisation et le haut-parleur embarqué. Le capteur de poussière PM2.5 détecte les particules PM2.5 dans l’air, et l’OLED affiche la valeur détectée de PM2.5 en temps réel. Lorsque la valeur atteint un seuil, le haut-parleur déclenche une alarme, et le module d’atomisation pulvérise une brume d’eau pour réduire la poussière.

3.3.8.2 Component Knowledge

PM2.5 Dust Sensor

Le capteur de poussière PM2.5 est équipé d’une puce GP2Y1014AU0F pour détecter efficacement des particules extrêmement fines d’un diamètre supérieur à 0,8 μm, comme la fumée de cigarette. Il est également doté d’une LED infrarouge et d’un phototransistor disposés en diagonale pour détecter la lumière réfléchie par la poussière dans l’air. Il offre une très faible consommation d’énergie (maximum 20mA, typique 11mA), et sa sortie de tension analogique varie linéairement avec la densité de poussière, il est donc largement utilisé dans les purificateurs d’air, les moniteurs d’air des climatiseurs, les détecteurs PM2.5, etc.

⚠️ Remarque : le capteur de poussière PM2.5 avec la puce GP2Y1014AU0F nécessite au moins 30 secondes à 2 minutes de préchauffage sous tension pour obtenir des lectures relativement précises.

Paramètres :

Tension d’alimentation : DC 5 ~ 7V
Courant de fonctionnement : 20mA(Max)
Valeur minimale de détection des particules : 0.8μm
Sensibilité : 0.5V/(0.1mg/m³)
Tension en air pur : 0.9V (typique)
Température de fonctionnement : -10℃~65℃

3.3.8.3 Required Components


micro:bit V2 main board ×1	micro:bit shield ×1	atomization module ×1

PM2.5 dust sensor ×1	OLED display ×1	AA battery(self-prepared) ×6

battery holder ×1	4 pin wire ×2	3 pin wire ×1

micro USB cable ×1

3.3.8.4 Wiring Diagram

⚠️ When wiring, please pay attention to the wire color.

PM2.5 dust sensor	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
LED	blue	1	P1
OUT	green	2	P2

OLED display	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
SDA	blue	20	P20
SCL	green	19	P19

Atomization module	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
G	black	G	G
V	red	V2	V
S	yellow	16	P16

3.3.8.5 Code Flow

3.3.8.6 Test Code

⚠️ Note the threshold 500 in the if() condition can be modified according to the actual situation.

Complete code:

Brief explanation:

① Initialiser les pixels de l’OLED, effacer l’OLED. La matrice 5×5 LED affiche . Définir la valeur initiale de pm2.5_dust à 0, et définir le module d’atomisation initialement éteint.

② Affecter la concentration de particules de poussière lue par le capteur de poussière PM2.5 à pm2.5_dust.

③ L’OLED affiche la concentration de particules de poussière lue par le capteur de poussière PM2.5.

④ Instruction de jugement : if()…else…

Lorsque la concentration détectée de particules de poussière PM2.5 dépasse 500ug/m³, la matrice 5×5 LED affiche , et le haut-parleur émet une alarme. Après 1 seconde, le module d’atomisation pulvérise une brume d’eau.

Sinon, la matrice 5×5 LED affiche , le haut-parleur ne sonne pas, et le module d’atomisation ne fonctionne pas.

⑤ Pause de 200ms(0.2s).

3.3.8.7 Test Result

Après le câblage et l’alimentation via le câble micro USB, connectez une alimentation externe (6 piles AA) pour garantir une alimentation suffisante.

Pour l’application Windows 10, il suffit de cliquer sur Download. Pour le navigateur, envoyez le fichier “.hex” vers la carte micro:bit.

Après avoir téléversé le code de test sur la carte micro:bit, balayez le sol à l’intérieur / allumez légèrement des allumettes / brûlez une petite quantité de papier en toute sécurité pour produire des particules PM2.5 évidentes ; elles seront détectées par le capteur de poussière PM2.5 et leur concentration sera affichée sur l’OLED en temps réel.

Lorsque la concentration détectée de particules de poussière PM2.5 dépasse 500ug/m³, la matrice 5×5 LED affiche , et le haut-parleur émet une alarme. Après 1 seconde, le module d’atomisation pulvérise une brume d’eau. Sinon, la matrice 5×5 LED affiche , le haut-parleur ne sonne pas, et le module d’atomisation ne fonctionne pas.

Detected values on OLED	Air quality
0-75	Excellent
75-150	Très bon
150-300	Bon
300-1050	Normal
1050-3000	Mauvais
3000 +	Très mauvais

⚠️ Note: The building blocks in the experiment are not included in this kit.

(Astuce : Si aucun résultat n’est observé, appuyez sur le bouton de réinitialisation de la carte micro:bit.)