4장. 아두이노 미세먼지 센서 PPD42NS / 인투피온

요즘 미세먼지가 기승을 부리고 있습니다~ 항상 어딜가나 마스크를 쓰고 다니는 사람들이 많아졌는데요.

미세먼지를 뚫고 출근하는 한국인들의 모습 오늘은 미세먼지 센서에 대해 알아보겠습니다 PPD42NS 란?

PPD42NS는 미세먼지 센서 중의 하나로 PM 1.0 또는 PM 2.5 두 가지 모드 중 하나를 선택해 사용할 수 있는 것이 특징입니다. 이 센서는 적외선센서(Infrared LED)가 불빛을 비추고 Photodiode Detector 가 Focusing Lens를 통해 미세먼지를 측정하는데 이때 일정 시간 동안 감지를 하여 측정값을 내는 방식을 사용합니다.

동작 원리

측정 펄스는 보통 HIGH를 유지하고 있습니다. 센서에 먼지가 지나가는 것이 감지되면 신호는 HIGH에서 LOW로 바뀌게 되고 샘플 타임에서 LOW 동작 시간의 비(ratio)를 구해 Concentration 을 구할 수 있습니다. 그래프를 보시면 단위가 pcs/283ml=0.01cf 인 것을 볼 수 있습니다. 이 단위를 우리가 평소에 보는 단위인 ug/m3로 변환해야 되는데 누군가가 이에 대한 공식을 구해 놓았습니다. 저희는 편하게 Concentration * 100 / 13000을 해주면 됩니다.

1 : COMMON(GND)
2 : OUTPUT(P2)
3 : INPUT(5VDC 90mA)
4 : OUTPUT(P1)
5 : INPUT(T1)･･･ FOR THRESHOLD FOR [P2]

저희는 보통 사용하는 PM 1.0 모드를 사용하겠습니다.
PM 1.0 모드를 사용할 때에는 1, 3, 4 번 핀을 사용합니다.
1번 핀은 GND , 3번 핀은 5V, 4번 핀은 D8에 연결해 주시면 됩니다.

30초의 샘플 타임을 가지고 측정하기 때문에 sampletime_ms =30000로 설정해줍니다.
해상도가 낮아도 상관없으시다면 낮추셔도 됩니다.

코딩

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int pin = 8;
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 30000;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;
float ugm3 = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pin,INPUT);
  starttime = millis();
}
 
void loop() {
  duration = pulseIn(pin, LOW);
  lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy+duration;
 
  if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)
  {
    ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0);  // Integer percentage 0=>100
    concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62; // using spec sheet curve
    ugm3= concentration * 100 /13000;
    
    Serial.print("ugm3 = " );
    Serial.print(ugm3);
    Serial.println("ug/m3" );
    //Serial.print(ratio); Low pulse Occupancy %를 알고 싶을때
    //Serial.print(concentration); concentration 를 알고 싶을때
    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }
}
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cs

PPD42NS 데이터 시트 첨부하였습니다

[데이타시트1] [데이타시트2]

아두이노 예제 미세먼지 먼지 센서 먼지센서 ppd42ns arduino 아두이노예제 코딩 code coding 인투피온 intopion

인투피온 intopion

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