产品概述

HPD05红外PM2.5传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度，传感器内置一个红外线发光二极管和一个高灵敏光电接收传感器，红外线发光二极管发出光线在遇到粉尘时会产生反射光，光电传感器通过检测该反射光的强度来反映空气中粉尘的浓度情况，传感器直接输出PWM信号，PWM宽度即是当前浓度数值（1ms = 1ug/m3）。也可以通过IIC串口信号输出粉尘浓度数值，数值单位是ug/m3。该传感器适用于空气净化器、带净化功能的空调、新风系统及空气品质检测仪器的配套。

勒夫迈厂家直供红外灰尘PM2.5传感器模块检测原理

根据光的色散原理，红外线发光二极管发出光线遇到粉尘产生反射光，高灵敏的光电接收传感器检测到反射光的光强，输出信号，根据输出信号光强的大小以及数量判断粉尘的浓度。探测器的输出电流与检测到的光强成相应的比例，传感器输出电流经放大器放大后，再经处理器校正处理，最终输出数字PWM信号脉冲，或通过IIC数据接口输出粉尘浓度数值。

性能指标

1）规格

连接器CON2引脚定义

2）寿命

光源寿命:连续通电情况下使用 5 年以上。

3）光电特性

4）信号输出

a1. PWM信号输出(对应型号HPD051Axxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系：1ms = 1ug/m3

P1引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好）

P2引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大）

a2. PWM信号输出(对应型号HPD051Cxxx):

  低脉冲时间与粉尘浓度的关系：粉尘浓度 = TL / TA * 4000 (ug/m3)；TA一般取30秒，

  （备注：TA是指从检测到第yi个下降沿开始到最hou一个上升沿结束的总时间）

P1引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好）

P2引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大）

备注：P1和P2口输出的粉尘浓度都需按照低脉冲时间与粉尘浓度的关系公式计算。

b. IIC信号输出:

通过IIC接口读取粉尘传感器模块内部寄存器直接获取粉尘浓度数值。

b-1 IIC通讯接口：

主机产生8个时钟脉冲发送8位数据，在 SCL总线上的第8个下降沿，器件将SDA改变输出为输入，并在第9 个时钟脉冲读应答值。第9个时钟脉冲之后， 如果下一次接收还没有准备好，数据接收器件将SCL总线拉低，从而迫使下一字节的传输暂停。当接收器释放 SCL总线，数据传输继续。

图1. IIC总线数据协议

IIC总线协议定义两个状态开始和结束传输，起始 (S) 和 停止(P) 信号。起始信号：当SCL为高时，在SDA总线上有从高到低的电平变化。停止信号：当SCL为高时，在SDA上有从低到高的电平变化。起始或停止信号常由主机产生，在起始信号产生之后IIC总线视为忙，在停止信号之后，IIC总线视为空闲。

图2. 起始START、重复起始Repeated START和停止STOP

有关IIC通讯的细节请参考相关的资料。

b-2 传感器IIC接口

读HPD05寄存器数据时通讯波形图如下：

HPD05传感器器件从地址为0x9A, IIC最da时钟速率为100Kbps.

图3. 读HPD05寄存器时通讯波形图

b-3 HPD05寄存器