pm2.5空氣品質感測器製作研習

夏普GP2Y1051AU0F PM2.5 附線 ... 程式庫提供的範例DHTtester ... starttime; // Arduino夏普GP2Y1051AU0F的串口讀取_源代碼_Weesky維天監製// 作者ID：Weesky ; . pm2.5空氣品質感測器製作研習 1.製作前的準備 關於空氣品質傳感器實作前的準備，需要先了解一些基本課程，並且要準備製作的材料與工具： 1.先備：Arduino基礎、ESP8266wifi模組基礎介紹、雲端資料夾下載資料(研習的短連結也是連到一樣的google雲端硬碟) 2.準備工具：小螺絲起子、剪刀、小尖嘴鉗、電鑽(實作研習場地提供) 3.材料：(以下實作研習皆會配發) NO. 項目 必要 1 變壓器9V0.8A5.5*2.1mm https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.45b32e8dmFL72I&id=547410078902&_u=p2f65kek22d0  1 2 夏普GP2Y1051AU0FPM2.5附線  https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.21.187f4bb9aa0Y3j&id=563801882710&ns=1&abbucket=7#detail 1 3 蜂鳴器5VSOT塑封     1 4 USB轉ESP8266WIFI模組轉接板     5 麵包板400孔長8.5CM寬5.5CM   1 6 9V電池扣     7 ArduinoUNOR3開發板附傳輸線   1 8 單排針長17MM1*40PIN   1 9 2路繼電器模組   1 10 麵包板專用線140條盒裝   1 11 直流電源座5.5*2.1MM     12 40P彩色杜邦線母對母20CM   1 13 面包板電源模組     14 ESP8266WIFI無線模組   1 15 DHT22溫濕度傳感器   1 16 LED(5個紅綠黃藍白各1)   1 17 K&J雙層活動收納盒K-813     18 GP9v方形電池     19 10KOM電阻(色碼：棕黑橙)  1 以上部分必要材料也是可以自行調整增刪 PS：第一次5/13研習的老師回娘家，將會配發以上新增之材料，請老師多多運用。

詳見：4-15/13研習老師回娘家，拿好康～ pm2.5空氣品質感測器製作研習 2.空氣污染指標定義 PM2.5是什麼?(行政院環保署) 空氣中存在許多污染物，其中漂浮在空氣中類似灰塵的粒狀物稱為懸浮微粒(particulatematter,PM)，PM粒徑大小有別，小於或等於2.5微米(μm)的粒子，就稱為PM2.5，通稱細懸浮微粒，單位以微克/立方公尺(μg/m3)表示之，它的直徑還不到人的頭髮絲粗細的1/28，非常微細可穿透肺部氣泡，並直接進入血管中隨著血液循環全身，故對人體及生態所造成之影響是不容忽視的。

粒徑(μm) 粒徑大小說明 <100 稱總懸浮微粒(TSP)，約為海灘沙粒，可懸浮於空氣中。

<10 稱懸浮微粒(PM10)，約為沙子直徑的1/10，容易通過鼻腔之鼻毛與彎道到達喉嚨 2.5~10 稱粗懸浮微粒(PM2.5-10)，約頭髮直徑的1/8~1/20大小，可以被吸入並附著於人體的呼吸系統 <2.5 稱細懸浮微粒(PM2.5)，約頭髮直徑的1/28，可穿透肺部氣泡，直接進入血管中隨著血液循環全身。

  空氣污染指標的定義(行政院環保署) 空氣污染指標為依據監測資料將當日空氣中懸浮微粒(PM10)(粒徑10微米以下之細微粒)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)及臭氧(O3)濃度等數值，以其對人體健康的影響程度，分別換算出不同污染物之副指標值，再以當日各副指標之最大值為該測站當日之空氣污染指標值(PSI)。

污染物濃度與污染副指標值對照表 污染物 PM10 SO2 CO O3 NO2 統計方式 24小時 平均值 24小時 平均值 24小時內 最大8小時平均值 24小時內 最大小時值 24小時內 最大小時值 單位 μg/m3 ppb ppm ppb ppb PSI值   50 50 30 4.5 60 - 100 150 140 9 120 - 200 350 300 15 200 600 300 420 600 30 400 1200 400 500 800 40 500 1600 500 600 1000 50 600 2000 日PSI值與健康影響 空氣污染指標 (PSI) 0～50 51～100 101～199 200～299 >=300 對健康的影響 良好 普通 不良 非常不良 有害 Good Moderate Unhealthful VeryUnhealthful Hazardous 狀態色塊           人體健康影響 對一般民眾身體健康無影響。

對敏感族群健康無立即影響。

對敏感族群會有輕微症狀惡化的現象，如臭氧濃度在此範圍，眼鼻會略有刺激感。

對敏感族群會有明顯惡化的現象，降低其運動能力；一般大眾則視身體狀況，可能產生各種不同的症狀。

對敏感族群除了不適症狀顯著惡化並造成某些疾病提早開始；減低正常人的運動能力。

pm2.5空氣品質感測器製作研習 3.電路實作 本次實作電路的順序為 1.四 LED空氣汙染等級顯示 2.警告蜂鳴器 3.DTH22溫溼度感應器 4.ESP8266WiFi 模組 5.二路繼電器 6.Sharp空污傳感器(GP2Y1051二代) 7.裝入外殼，設備固定   pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-1四LED空氣汙染等級顯示   將4個LED綠、黃、紅、藍(代表紫)接上麵包板，利用ArduinoDigital接腳8、9、10、11，來控制燈號明滅，代表教育部空汙旗的四個顏色標示。

  麵包板需先將電源接上，由Arduino的3.3v及5v，分別接到麵包板上下的紅色標示區域，GND也分別各拉一條到藍色標示區域，如此電路若需要電源或接地，只要接到旁邊即可。

需要材料：   Arduinouno開發版*1   小麵包版*1   長杜邦線*4   短杜邦線 *4   LED(綠、黃、紅、藍) *4   麵包板跳線灰色*3   麵包板跳線藍色*1   (通常麵包板跳線同一長度顏色相同，在這次材料中灰色跳2格，藍色跳5格) LED沒串接電阻容易燒壞，請自行加裝一個220OM的電阻，可直接用電阻取代藍色跳線。

參考資料： Arduino第一課：LED串流電阻的學問 pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-2警告蜂鳴器   汙染嚴重，感測值>200ug/m3 時，發出警告蜂鳴聲，利用ArduinoDigital接腳13 來控制蜂鳴器發聲。

  蜂鳴器接在13腳位，也會有特別效果，在插電或一些動作時，13腳位預設接到Arduino板上的LED，會有一些操作提示燈號，因此接了蜂鳴器就會發出一些提示聲。

需要材料：   蜂鳴器(有源) *1   短杜邦線 *1   麵包板跳線黃色*1   測試程式：buzzer_test.ino、pitches.h (兩檔案須放在同一資料夾) buzzer_test.ino #include"pitches.h" //notesinthemelody: intmelody[]={ NOTE_C5,NOTE_D5,NOTE_E5,NOTE_F5,NOTE_G5,NOTE_A5,NOTE_B5,NOTE_C6}; intduration=500;//500miliseconds voidsetup(){ } voidloop(){ for(intthisNote=0;thisNote<8;thisNote++){ //在pin13上輸出聲音，每個音階響0.5秒 tone(13,melody[thisNote],duration); //間隔一段時間後再播放下一個音階 delay(1000); } //兩秒後重新播放 delay(2000); } pitches.h /************************************************* *PublicConstants *************************************************/ #defineNOTE_B031 #defineNOTE_C133 #defineNOTE_CS135 #defineNOTE_D137 #defineNOTE_DS139 #defineNOTE_E141 #defineNOTE_F144 #defineNOTE_FS146 #defineNOTE_G149 #defineNOTE_GS152 #defineNOTE_A155 #defineNOTE_AS158 #defineNOTE_B162 #defineNOTE_C265 #defineNOTE_CS269 #defineNOTE_D273 #defineNOTE_DS278 #defineNOTE_E282 #defineNOTE_F287 #defineNOTE_FS293 #defineNOTE_G298 #defineNOTE_GS2104 #defineNOTE_A2110 #defineNOTE_AS2117 #defineNOTE_B2123 #defineNOTE_C3131 #defineNOTE_CS3139 #defineNOTE_D3147 #defineNOTE_DS3156 #defineNOTE_E3165 #defineNOTE_F3175 #defineNOTE_FS3185 #defineNOTE_G3196 #defineNOTE_GS3208 #defineNOTE_A3220 #defineNOTE_AS3233 #defineNOTE_B3247 #defineNOTE_C4262 #defineNOTE_CS4277 #defineNOTE_D4294 #defineNOTE_DS4311 #defineNOTE_E4330 #defineNOTE_F4349 #defineNOTE_FS4370 #defineNOTE_G4392 #defineNOTE_GS4415 #defineNOTE_A4440 #defineNOTE_AS4466 #defineNOTE_B4494 #defineNOTE_C5523 #defineNOTE_CS5554 #defineNOTE_D5587 #defineNOTE_DS5622 #defineNOTE_E5659 #defineNOTE_F5698 #defineNOTE_FS5740 #defineNOTE_G5784 #defineNOTE_GS5831 #defineNOTE_A5880 #defineNOTE_AS5932 #defineNOTE_B5988 #defineNOTE_C61047 #defineNOTE_CS61109 #defineNOTE_D61175 #defineNOTE_DS61245 #defineNOTE_E61319 #defineNOTE_F61397 #defineNOTE_FS61480 #defineNOTE_G61568 #defineNOTE_GS61661 #defineNOTE_A61760 #defineNOTE_AS61865 #defineNOTE_B61976 #defineNOTE_C72093 #defineNOTE_CS72217 #defineNOTE_D72349 #defineNOTE_DS72489 #defineNOTE_E72637 #defineNOTE_F72794 #defineNOTE_FS72960 #defineNOTE_G73136 #defineNOTE_GS73322 #defineNOTE_A73520 #defineNOTE_AS73729 #defineNOTE_B73951 #defineNOTE_C84186 #defineNOTE_CS84435 #defineNOTE_D84699 #defineNOTE_DS84978 若檔案下載正確，開啟buzzer_test.ino時，畫面如下 pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-3DTH22溫溼度感應器    DHT22為相當優秀溫度、濕度的感測器，很多智慧家電皆有它的蹤跡，價格還算便宜...   連接DHT22需在其第1、2腳位，串接一電阻(1kOM)，第1腳接5v，第2腳接ArduinoDigital7，第4腳接地 需要材料：   DHT22溫濕度傳感器*1   10kOM電阻*1    麵包板跳線橘色*1    麵包板跳線紅色*1(需修剪長度)   DHT22的程式庫需另外下載，請在ArduinoIDE程式的[草稿碼]→[匯入程式庫]→[管理程式庫...] 搜尋DHT22，[選擇版本]點選最新版本，按 [安裝] 測試程式：   [檔案]→[範例]→[DHTsensorlibrary]→[DHTtester]   修改程式： #defineDHTPIN7//研習使用ArduinoDigital7，請修改為7   程式庫提供的範例DHTtester //ExampletestingsketchforvariousDHThumidity/temperaturesensors //Writtenbyladyada,publicdomain #include"DHT.h" #defineDHTPIN7//研習使用ArduinoDigital7，請修改為7 //Uncommentwhatevertypeyou'reusing! //#defineDHTTYPEDHT11//DHT11 #defineDHTTYPEDHT22//DHT22(AM2302),AM2321 //#defineDHTTYPEDHT21//DHT21(AM2301) //Connectpin1(ontheleft)ofthesensorto+5V //NOTE:Ifusingaboardwith3.3VlogiclikeanArduinoDueconnectpin1 //to3.3Vinsteadof5V! //Connectpin2ofthesensortowhateveryourDHTPINis //Connectpin4(ontheright)ofthesensortoGROUND //Connecta10Kresistorfrompin2(data)topin1(power)ofthesensor //InitializeDHTsensor. //Notethatolderversionsofthislibrarytookanoptionalthirdparameterto //tweakthetimingsforfasterprocessors.Thisparameterisnolongerneeded //asthecurrentDHTreadingalgorithmadjustsitselftoworkonfasterprocs. DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE); voidsetup(){ Serial.begin(9600); Serial.println("DHTxxtest!"); dht.begin(); } voidloop(){ //Waitafewsecondsbetweenmeasurements. delay(2000); //Readingtemperatureorhumiditytakesabout250milliseconds! //Sensorreadingsmayalsobeupto2seconds'old'(itsaveryslowsensor) floath=dht.readHumidity(); //ReadtemperatureasCelsius(thedefault) floatt=dht.readTemperature(); //ReadtemperatureasFahrenheit(isFahrenheit=true) floatf=dht.readTemperature(true); //Checkifanyreadsfailedandexitearly(totryagain). if(isnan(h)||isnan(t)||isnan(f)){ Serial.println("FailedtoreadfromDHTsensor!"); return; } //ComputeheatindexinFahrenheit(thedefault) floathif=dht.computeHeatIndex(f,h); //ComputeheatindexinCelsius(isFahreheit=false) floathic=dht.computeHeatIndex(t,h,false); Serial.print("Humidity:"); Serial.print(h); Serial.print("%\t"); Serial.print("Temperature:"); Serial.print(t); Serial.print("*C"); Serial.print(f); Serial.print("*F\t"); Serial.print("Heatindex:"); Serial.print(hic); Serial.print("*C"); Serial.print(hif); Serial.println("*F"); }   pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-4ESP8266WiFi模組   ESP8266 WiFi模組，可以說是一個超優質的發明，帶領Maker進入IOT世界，甚至可以代替Arduino當作主要控制器使用，今天我們將它當作Arduino與無線網路連接的介面。

  以下列出ESP8266的一些重點事項： 1.接線要小心   網路上的說明圖片或電路圖皆是8266的正面喔！但接腳在反面，接線要特別注意！！ 2. 無法直接插上麵包板   麵包板的凹洞連通設計，不適合esp8266的接腳直插，需要使用轉接板 小狐狸事務所:ESP8266轉接板 3.降版燒錄，需外接足夠電源   目前ESP8266單純當作WiFi使用時，大多會重新燒錄降版韌體。

目前購買的8266，內建的韌體預設BaudRate(鮑率)115200，降版改用9600會較穩定(聽說)，所以需要將ESP8266重新燒錄降版的韌體，網路上大多使用USBtoTTL轉接器，之前5/13研習也是，但燒錄需要外接足夠電流源，接線又很複雜，一有錯誤皆無法完成，甚至燒壞8266晶片。

  另有老師測試，用115200來跑也都滿正常的！哈哈！那就真不知道5/13研習大家都在忙甚麼了？！不過，還是有備無患！特別找到更好的工具，USBto8266轉接器，燒錄直上，不需外接電源！另外再幫大家銲接一個燒錄模式切換開關！這樣的組合只有在這裡研習才拿得到的喔～～   USBto8266轉接器外觀   燒錄方式請見ESP8266講義：      1-1ESP8266燒錄說明      1-2用USBto8266轉接板燒錄(降版)   4.接法   ESP8266的資料傳輸，一般都是使用軟體模擬序列埠(SoftwareSerial)來連接，將ArduinoDigital4、5模擬成序列埠的RX與TX，將ESP8266的TX(藍線)接4(RX)、RX(黃線)接5(TX)，這樣用軟體Serial就可以與ESP8266溝通。

再來需接3.3v(紅線、橘線)，接地(黑線) 需要材料：   ESP8266WiFi模組*1   長杜邦線*5 ESP8266接腳定義如下：(網路上的說明圖片或電路圖皆是8266的正面喔！但接腳卻在反面，接線要特別注意！！)   請以電路圖相同顏色的線來接，方便記憶與除錯！！ pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-5二路繼電器   由二路繼電器接收ArduinoDigital接腳6(紫線) 來控制重置ESP8266，接腳12(棕線)來控制電器(排風扇、警示燈、空氣清淨機)，   二路繼電器需接5v(紅線)與接地(黑線)，執行控制8266的部分是將relay1的C埠(綠線)接地，NO埠(灰線)接8266的RST腳。

需要材料：   二路繼電器*1   長杜邦線*6 繼電器的三個接腳說明：   NC：NormalClose常閉接點，繼電器未啟動時NC與C接點是通的，啟動後變成不通(開路)。

  C：Common共同接點   NO：NormalOpen常開接點，繼電器未啟動時NC與C接點是不通的，啟動後是接通的(閉路)。

  pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-6Sharp空污傳感器(GP2Y1051二代)   最後一個元件接Sharp空污傳感器(GP2Y1051二代)，因為Arduino上傳程式時，若有接著傳感器，上傳會失敗，所以最後再來裝。

  資料線(黃)接ArduinoDigital0接腳，5v(紅線)和接地(黑線)直接接到麵包板上，這樣就可以了。

需要材料：    SharpGP2Y1051傳感器*1(含3pin排線紅黑黃)   杜邦頭壓接請參考DanielLiu  pm2.5空氣品質感測器製作研習 3-7裝入外殼，設備固定   本次研習後，希望能夠方便學校固定設備回傳資料，故準備一硬質塑膠盒(K&J雙層活動收納盒K-813)，在研習現場直接安置所有零件設備，請老師盡量在研習中完成。

放置到外殼中 標示打孔的位置 用手電鑽打孔結果，Sharp空污感測器、DHT22感測器要拉到盒子外面，以熱熔膠固定。

安裝好將Sharp空污傳感器、DHT22溫濕度感應器拉出外殼，並且用熱熔膠固定，如下圖 pm2.5空氣品質感測器製作研習 4.程式編撰上傳   呼～接線終於完成，雖然辛苦，可是一定收穫滿滿，最後就是將程式寫入Arduino就OK囉！當然也已經幫大家寫好範本可以直接匯入，不過還是需要小改一下，加油。

pm2.5空氣品質感測器製作研習 4-1修改sample程式   一開始從網路搜尋而來，修改了很多次幾乎內容全改，本來想把一些版權宣告刪掉因為怕太亂，不過秉持自由軟體開源精神，就都先保留囉！若有哪些程試片段版權是別人的，也麻煩告知喔！ 程式路徑與檔名為：   雲端→空污感測實務課程→Arduino程式→1050722→LED4_Buzzer_DHT22_ESP8266_Relay_air2_sample     請將以下資訊修改完，才能上傳Arduino，這樣回傳的資料才不會大家都一樣。

1.修改自己學校的無線網路名稱、密碼：例如名稱jljhs-dlink-1密碼jljhs123    雙斜線//內容後是註解，可保留中心電腦教室測試的無線網路名稱密碼，在前面加雙斜線註解掉就好。

2.修改自己的學校代碼 3.修改設備編號(若同校有兩個以上的老師參加研習，自行決定用哪個編號0~255) 4.修改自己學校的GPS，參考以下文件，或參考「用GoogleMap取得GPS座標」教學影片。

  雲端→台南市國中小基本資料.doc   完整程式碼： #include #include #define_rxpin4//接ESP8266TX #define_txpin5//接ESP8266RX #defineRST6//接ESP8266RST #defineDHTPIN7//接DHT22資料傳輸 #defineLED_G8//接綠燈 #defineLED_Y9//接黃燈 #defineLED_R10//接紅燈 #defineLED_B11//接藍(紫)燈 #defineRelay212//ControlFanorLight #defineBuzzer13//接蜂鳴器 #defineDHTTYPEDHT22//SENSORTYPE-THEADAFRUITLIBRARYOFFERSSUPPORTFORMOREMODELS DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE); SoftwareSerialWiFiSerial(_rxpin,_txpin);//ESP8266RX,TX //*--IoTInformation StringSSID="TN-Computer-bridge";//無線網路名稱 StringPASS="computer123";//無線網路密碼 //StringSSID="修改自己的無線網路名稱";//無線網路名稱 //StringPASS="修改自己的無線網路密碼";//無線網路密碼 Stringschoolcode="修改自己的學校代碼";//學校代碼 intno=0;//設備編號，可設定0~255，在監測網上可區別一校多個設備 StringPMgps="修改自己的學校經緯度座標";//學校經緯度座標 //longupdateInterval=1800000;//傳送資料時間間隔，測試完請設定1800000(30分鐘) longupdateInterval=10000;//傳送資料時間間隔，測試用10000(10秒鐘)時間太短亦會發生錯誤 StringIP="pm25.tn.edu.tw";//PM2.5網站網址 //sharpGP2Y1051二代start intincomeByte[7]; intdata; intz=0; intsum,sount; unsignedlongerror,starttime; //Arduino夏普GP2Y1051AU0F的串口讀取_源代碼_Weesky維天監製 //作者ID：Weesky;... //2014年11月23日 //v1.0基礎版本，成功讀取數值，並且算出PM2.5濃度。

//v1.1改進了算法，這樣看起來數值高了些。

對於愛好者操作更容易了。

//請不要在採樣週期裡面添加延遲delay這樣的。

不然串口寄存器只有64Byte，很可能被塞滿。

//修改者：ng344 //增加溫濕度感測、2-way-relay、ESP8266、LED警示 voidsetup() { Serial.begin(2400); dht.begin(); WiFiSerial.begin(9600); starttime=millis();//設定Sharp感測器開始的擷取時間 sendtoWiFi("AT"); delay(1000); if(WiFiSerial.find("OK")) { Serial.println("RECEIVED:OKafterATCommand\nDatareadytosent!"); connectWiFi(); } else{ Serial.println("fale"); } pinMode(LED_G,OUTPUT); pinMode(LED_Y,OUTPUT); pinMode(LED_R,OUTPUT); pinMode(LED_B,OUTPUT); pinMode(RST,OUTPUT); pinMode(Relay2,OUTPUT); pinMode(Buzzer,OUTPUT); digitalWrite(LED_G,LOW); digitalWrite(LED_Y,LOW); digitalWrite(LED_R,LOW); digitalWrite(LED_B,LOW); digitalWrite(RST,HIGH); digitalWrite(Relay2,HIGH); } voidloop(){ while(Serial.available()>0){ data=Serial.read(); if(data==170){ z=0; incomeByte[z]=data; } else{ z++; incomeByte[z]=data; } if(z==6) { sum=incomeByte[1]+incomeByte[2]+incomeByte[3]+incomeByte[4]; if(incomeByte[5]==sum&&incomeByte[6]==255) { /*Serial.print("DataOK!|"); for(intk=0;k<7;k++) { Serial.print(incomeByte[k]);//列印出接收到Sharp的資料 Serial.print("|"); } */ //Serial.print("Vo="); floatvo=(incomeByte[1]*256.0+incomeByte[2])/1024.0*5.00; //Serial.print(vo,3); //Serial.print("v|"); floatT=vo*700; //這裡我修改過咯，2014年11月23日，v1.1 //普通Arduinio玩家也可以算出濃度啦！ //當然更精準的還需要自行標定哦：) //Serial.print("PM2.5="); //Serial.print(T,2); //Serial.print("ug/m3"); //Serial.println(); updateSensor(T); delay(updateInterval);//設定傳送時間間隔 } else{ z=0; Serial.flush(); data='/0'; for(intm=0;m<7;m++){ incomeByte[m]=0; } } z=0; } } } voidupdateSensor(floatT) { digitalWrite(LED_G,HIGH); digitalWrite(LED_Y,HIGH); digitalWrite(LED_R,HIGH); digitalWrite(LED_B,HIGH); delay(2000); digitalWrite(LED_G,LOW); digitalWrite(LED_Y,LOW); digitalWrite(LED_R,LOW); digitalWrite(LED_B,LOW); delay(1000); if(T>=0&&T<36){ digitalWrite(LED_G,HIGH); } elseif(T>=36&&T<54){ digitalWrite(LED_Y,HIGH); } elseif(T>=54&&T<71){ digitalWrite(LED_R,HIGH); } elseif(T>=71&&T<200){ digitalWrite(LED_B,HIGH); } elseif(T>=200){ digitalWrite(LED_B,HIGH); digitalWrite(Relay2,LOW); delay(1000); tone(Buzzer,500); delay(1000); tone(Buzzer,1000); delay(1000); noTone(Buzzer);} else{digitalWrite(Relay2,HIGH); delay(1000); } //noTone(Buzzer);} //設定ESP8266作為Client端 Stringcmd="AT+CIPSTART=\"TCP\",\""+IP+"\",80"; sendtoWiFi(cmd); delay(1000); if(WiFiSerial.find("Error")) { Serial.print("RECEIVED:Error\nExit1"); return; } floath=dht.readHumidity(); floatt=dht.readTemperature(); booleansendOK=false; cmd="GET/xoops/api.php?schoolcode="+schoolcode+"&no="+no+"&pm25="+T+"&t="+t+"&h="+h+"&gps="+PMgps+"\r\n"; sendtoWiFi("AT+CIPSEND="+(String)cmd.length()); delay(5000); if(WiFiSerial.find(">")) { Serial.print(">"); WiFiSerial.print(cmd);//送出pm2.5資料 if(WiFiSerial.find("OK")){//檢查WiFi模組是否正確傳出資料 sendOK=true; } Serial.print(cmd); } else { sendtoWiFi("AT+CIPCLOSE"); } if(sendOK) { Serial.println("RECEIVED:OK"); } else { Serial.println("RECEIVED:Error\nExit2"); //resetESP8266 digitalWrite(RST,LOW);//needchangtoHIGHifRelayuseHIGHactive delay(1000); digitalWrite(RST,HIGH);//needchangtoLOWifRelayuseHIGHactive } } voidsendtoWiFi(Stringcmd) { Serial.print("SEND:"); Serial.println(cmd); WiFiSerial.println(cmd); } booleanconnectWiFi() { WiFiSerial.println("AT+CWMODE=1"); Serial.println("SendAT+CWMODE=1"); delay(3000); intcount=0; Stringcmd="AT+CWJAP=\""+SSID+"\",\""+PASS+"\""; sendtoWiFi(cmd); Serial.println("Waitingfor15secondtoconnectnetwork....."); delay(15000); /* if(WiFiSerial.find("OK")) { Serial.println("RECEIVED:OK"); returntrue; } else { Serial.println("RECEIVED:Unknown"); returnfalse; } */ cmd="AT+CIPMUX=0"; sendtoWiFi(cmd); if(WiFiSerial.find("Error")) { Serial.print("RECEIVED:Error"); returnfalse; } }   pm2.5空氣品質感測器製作研習 4-2上傳Arduino     Sample程式修改完，就是上傳囉！不過之前也有提醒到，SharpGP2Y1051的傳感器，有時必須先拔除紅黑線(電源)，這樣才能正常上傳程式。

上傳完畢後由兩個地方觀察運作狀況： 1.序列埠輸出監控視窗，BaudRate(鮑率)需調成2400 2. 到pm2.5監測網站，看有無上傳資料 http://pm25.tn.edu.tw/ pm2.5空氣品質感測器製作研習 4-3回校安裝步驟 1.找一台電腦安裝ArduinoIDE開發環境程式 2.下載DHT22的程式庫！！(上傳程式才不會出現錯誤：DHT.h:Nosuchfileordirectory)    [草稿碼]→[匯入程式庫]→[管理程式庫...]→搜尋DHT22→點選最新版本→點安裝 3.修改Sample程式中的WiFi連線SSID(無線網路名稱)及密碼，以及傳送時間間隔改成1800000，網站才不會一下子就灌爆。

>@< 4.7/22老師用第二代sharp傳感器，上傳程式若一直停在上傳中，先拔除Sharp傳感器的紅黑線再上傳。

※若有甚麼問題，請在討論區發問，大家一起討論學習喔！ ※ 架設參考：感謝安定國小張智傑老師提供 pm2.5空氣品質感測器製作研習 5.備註 pm2.5空氣品質感測器製作研習 5-1ESP8266燒錄救星(必看) 本次研習提供新的燒錄ESP8266方式，請見以下講義。

  燒錄方式請見ESP8266講義：      1-1ESP8266燒錄說明      1-2用USBto8266轉接板燒錄(降版) pm2.5空氣品質感測器製作研習 5-2修改電路1_改成較穩定的電路 原電路圖：(使用降壓板，除非外接電源，否則傳送會不穩) 改良電路圖： pm2.5空氣品質感測器製作研習 5-3修改電路2_增加DHT22溫濕度感測 需要材料：   DHT22溫濕度感測器*1   10kOM電阻*1   長杜邦線 *1 (資料傳輸黃線)   麵包板跳線*1 (電源紅線) ps：DHT22電源接地先不接！再下一步驟會跟LED燈一起接。

  DHT22的程式庫需另外下載安裝，請在ArduinoIDE程式的[草稿碼]→[匯入程式庫]→[管理程式庫...] 搜尋DHT22，[選擇版本]點選最新版本，按 [安裝] 測試程式 修改程式： #defineDHTPIN7//研習使用ArduinoDigital7，請修改為7   程式庫提供的範例DHTtester //ExampletestingsketchforvariousDHThumidity/temperaturesensors //Writtenbyladyada,publicdomain #include"DHT.h" #defineDHTPIN7//研習使用ArduinoDigital7，請修改為7 //Uncommentwhatevertypeyou'reusing! //#defineDHTTYPEDHT11//DHT11 #defineDHTTYPEDHT22//DHT22(AM2302),AM2321 //#defineDHTTYPEDHT21//DHT21(AM2301) //Connectpin1(ontheleft)ofthesensorto+5V //NOTE:Ifusingaboardwith3.3VlogiclikeanArduinoDueconnectpin1 //to3.3Vinsteadof5V! //Connectpin2ofthesensortowhateveryourDHTPINis //Connectpin4(ontheright)ofthesensortoGROUND //Connecta10Kresistorfrompin2(data)topin1(power)ofthesensor //InitializeDHTsensor. //Notethatolderversionsofthislibrarytookanoptionalthirdparameterto //tweakthetimingsforfasterprocessors.Thisparameterisnolongerneeded //asthecurrentDHTreadingalgorithmadjustsitselftoworkonfasterprocs. DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE); voidsetup(){ Serial.begin(9600); Serial.println("DHTxxtest!"); dht.begin(); } voidloop(){ //Waitafewsecondsbetweenmeasurements. delay(2000); //Readingtemperatureorhumiditytakesabout250milliseconds! //Sensorreadingsmayalsobeupto2seconds'old'(itsaveryslowsensor) floath=dht.readHumidity(); //ReadtemperatureasCelsius(thedefault) floatt=dht.readTemperature(); //ReadtemperatureasFahrenheit(isFahrenheit=true) floatf=dht.readTemperature(true); //Checkifanyreadsfailedandexitearly(totryagain). if(isnan(h)||isnan(t)||isnan(f)){ Serial.println("FailedtoreadfromDHTsensor!"); return; } //ComputeheatindexinFahrenheit(thedefault) floathif=dht.computeHeatIndex(f,h); //ComputeheatindexinCelsius(isFahreheit=false) floathic=dht.computeHeatIndex(t,h,false); Serial.print("Humidity:"); Serial.print(h); Serial.print("%\t"); Serial.print("Temperature:"); Serial.print(t); Serial.print("*C"); Serial.print(f); Serial.print("*F\t"); Serial.print("Heatindex:"); Serial.print(hic); Serial.print("*C"); Serial.print(hif); Serial.println("*F"); }   pm2.5空氣品質感測器製作研習 5-4修改電路3_加裝4個LED標示燈   為了電路圖顯示清楚，圖上各元件的位置有所移動，但僅修改一條接線，其他線路不變。

需要材料：   LED燈 (綠、黃、紅、藍各1個) * 4    麵包板跳線 綠線(短)*2    麵包板跳線 黃線(短)*2   麵包板跳線 紅線(最短)*4    麵包板跳線 紅線(中)*2    麵包板跳線 灰線(中)*1     麵包板跳線 白線(中)*1  接線修改：   請將由繼電器IN1接腳接出的紫線，原本接到Arduino8接腳，改到6接腳，因為想要四個LED在Arduino的接線連在一起。

  若不安裝LED燈，也要修改此接線，因為Sample程式有修改，不然就自行修改程式。

修改前 修改後 pm2.5空氣品質感測器製作研習 5-5修改新程式，上傳Arduino 程式路徑與檔名為： 雲端→空污感測實務課程→Arduino程式→1050513→LED4_Buzzer_DHT22_ESP8266_Relay_air1_sample 需修改程式內容如下紅色框框：   新增設備編號欄位！若學校有2位以上的老師參加本研習，自行協調上傳的編號(0-255)，以利辨識。

  回校安裝務必再看一下 3-3 回校安裝步驟，以免出錯   最後付上forSharpGP2Y1010新程式： #include #include #define_rxpin4//接ESP8266TX #define_txpin5//接ESP8266RX #defineRST6//接ESP8266RST #defineDHTPIN7//接DHT22資料傳輸 #defineLED_G8//接綠燈 #defineLED_Y9//接黃燈 #defineLED_R10//接紅燈 #defineLED_B11//接藍(紫)燈 #defineRelay212//ControlFanorLight #defineBuzzer13//接蜂鳴器 #defineDHTTYPEDHT22//SENSORTYPE-THEADAFRUITLIBRARYOFFERSSUPPORTFORMOREMODELS DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE); SoftwareSerialWiFiSerial(_rxpin,_txpin);//ESP8266RX,TX //*--IoTInformation //StringSSID="TN-Computer-bridge";//無線網路名稱 //StringPASS="computer123";//無線網路密碼 StringSSID="修改自己的無線網路名稱";//無線網路名稱 StringPASS="修改自己的無線網路密碼";//無線網路密碼 Stringschoolcode="修改自己的學校代碼";//學校代碼 intno=0;//設備編號，可設定0~255，在監測網上可區別一校多個設備 StringPMgps="修改自己的學校經緯度座標";//學校經緯度座標 longupdateInterval=1800000;//傳送資料時間間隔，測試完請設定1800000(30分鐘) //longupdateInterval=10000;//傳送資料時間間隔，測試用10000(10秒鐘)時間太短亦會發生錯誤 StringIP="pm25.tn.edu.tw";//PM2.5網站網址 //sharpstart intmeasurePin=0;//連接空氣品質傳感器toArduinoA0pin intledPower=2;//Connect3leddriverpinsofdustsensortoArduinoD2 intsamplingTime=280; intdeltaTime=40; intsleepTime=9680; floatvoMeasured=0; floatcalcVoltage=0; floatdustDensity=0; //sharpend voidsetup(){ Serial.begin(9600);//MONITOR dht.begin();//DHT22 WiFiSerial.begin(9600);//ESP8266 sendtoWiFi("AT"); delay(1000); if(WiFiSerial.find("OK")) { Serial.println("RECEIVED:OKafterATCommand\nDatareadytosent!"); connectWiFi(); } pinMode(ledPower,OUTPUT);//sharp pinMode(RST,OUTPUT); pinMode(LED_G,OUTPUT); pinMode(LED_Y,OUTPUT); pinMode(LED_R,OUTPUT); pinMode(LED_B,OUTPUT); pinMode(Relay2,OUTPUT); pinMode(Buzzer,OUTPUT); digitalWrite(RST,HIGH);//CHANGETOLOWIFHIGHACTIVE digitalWrite(LED_G,LOW); digitalWrite(LED_Y,LOW); digitalWrite(LED_R,LOW); digitalWrite(LED_B,LOW); digitalWrite(Relay2,HIGH); } voidloop(){ digitalWrite(ledPower,LOW);//powerontheLED delayMicroseconds(samplingTime); voMeasured=analogRead(measurePin);//readthedustvalue delayMicroseconds(deltaTime); digitalWrite(ledPower,HIGH);//turntheLEDoff delayMicroseconds(sleepTime); //0-5Vmappedto0-1023integervalues //recovervoltage calcVoltage=voMeasured*(5.0/1024.0); //lineareqautiontakenfromhttp://www.howmuchsnow.com/arduino/airquality/ //ChrisNafis(c)2012 if(calcVoltage<0.583){ dustDensity=0; } else{ dustDensity=6*calcVoltage/35-0.1; } Serial.print("RawSignalValue(0-1023):"); Serial.print(voMeasured); Serial.print("-Voltage:"); Serial.print(calcVoltage); Serial.print("-DustDensity:"); Serial.print(dustDensity*1000);//這裡將數值呈現改成較常用的單位(ug/m3) Serial.println("ug/m3"); floatT=dustDensity*1000; updateSensor(T); delay(updateInterval);//設定傳送時間間隔 } voidupdateSensor(floatT) { digitalWrite(LED_G,HIGH); digitalWrite(LED_Y,HIGH); digitalWrite(LED_R,HIGH); digitalWrite(LED_B,HIGH); delay(2000); digitalWrite(LED_G,LOW); digitalWrite(LED_Y,LOW); digitalWrite(LED_R,LOW); digitalWrite(LED_B,LOW); delay(1000); if(T>=0&&T<36){ digitalWrite(LED_G,HIGH); } elseif(T>=36&&T<54){ digitalWrite(LED_Y,HIGH); } elseif(T>=54&&T<71){ digitalWrite(LED_R,HIGH); } elseif(T>=71&&T<200){ digitalWrite(LED_B,HIGH); } elseif(T>200){ digitalWrite(LED_B,HIGH); digitalWrite(Relay2,LOW); delay(1000); tone(Buzzer,500); delay(1000); tone(Buzzer,1000); delay(1000); noTone(Buzzer);} else{digitalWrite(Relay2,HIGH); delay(1000);} //noTone(Buzzer);} //設定ESP8266作為Client端 Stringcmd="AT+CIPSTART=\"TCP\",\""+IP+"\",80"; sendtoWiFi(cmd); delay(1000); if(WiFiSerial.find("Error")) { Serial.print("RECEIVED:Error\nExit1"); return; } floath=dht.readHumidity(); floatt=dht.readTemperature(); booleansendOK=false; cmd="GET/xoops/api.php?schoolcode="+schoolcode+"&no="+no+"&pm25="+T+"&t="+t+"&h="+h+"&gps="+PMgps+"\r\n"; sendtoWiFi("AT+CIPSEND="+(String)cmd.length()); delay(5000); if(WiFiSerial.find(">")) { Serial.print(">"); WiFiSerial.print(cmd);//送出pm2.5資料 if(WiFiSerial.find("OK")){//檢查WiFi模組是否正確傳出資料 sendOK=true; } Serial.print(cmd); } else { sendtoWiFi("AT+CIPCLOSE"); } if(sendOK) { Serial.println("RECEIVED:OK"); } else { Serial.println("RECEIVED:Error\nExit2"); //resetESP8266 digitalWrite(RST,LOW);//needchangtoHIGHifRelayuseHIGHactive delay(1000); digitalWrite(RST,HIGH);//needchangtoLOWifRelayuseHIGHactive } } voidsendtoWiFi(Stringcmd) { Serial.print("SEND:"); Serial.println(cmd); WiFiSerial.println(cmd); } booleanconnectWiFi() { WiFiSerial.println("AT+CWMODE=1"); Serial.println("SendAT+CWMODE=1"); delay(3000); intcount=0; Stringcmd="AT+CWJAP=\""+SSID+"\",\""+PASS+"\""; sendtoWiFi(cmd); Serial.println("Waitingfor15secondtoconnectnetwork....."); delay(15000); /* if(WiFiSerial.find("OK")) { Serial.println("RECEIVED:OK"); returntrue; } else { Serial.println("RECEIVED:Unknown"); returnfalse; } */ cmd="AT+CIPMUX=0"; sendtoWiFi(cmd); if(WiFiSerial.find("Error")) { Serial.print("RECEIVED:Error"); returnfalse; } }