Robòtica - GP2Y1014AU0F. Programes

from machine import Pin, ADC

from time import sleep, sleep_us

led = Pin(23, Pin.OUT)

sensor = ADC(Pin(34))

sensor.atten(ADC.ATTN_11DB)

while True:

led.off

sleep_us(280)

mesura = sensor.read()

sleep_us(40)

led.on

sleep_us(9680)

tensio = mesura * (3.3 / 4095) # V

pols = (tensio - 0.9) / 5 # mg/m3

# pols = 0.170 * tensio - 0.1 # fòrmula empírica

pols = pols * 1000 # ug/m3

print (mesura, '\t V =', tensio, 'V \t pols:', pols, 'ug/m3')

if (pols < 35):

print ('EXCEL·LENT')

elif (pols < 75):

print ('BONA')

elif (pols < 115):

print ('CONT LLEU')

elif (pols < 150):

print ('CONT MODERADA')

elif (pols < 250):

print ('CONT FORTA')

else:

print ('CONT GREU')

sleep(1)

Càlcul de la tensió de sortida

La densitat de pols detectada és proporcional a la tensió de sortida del sensor. Per tant, cal calcular-la a partir de la lectura obtinguda.

El factor de proporcionalitat entre tensió i lectura és 3.3V / 4095 valors digitals

tensio = mesura * (3.3 / 4095)

print (mesura, '\t V =', tensio, 'V')

Obtenció de la densitat de pols

La majoria de programes que he trobat utilitzen una expressió que segons chatGPT sembla ser una aproximació empírica i simplista:

D[mg/m3] = 0,170 x V − 0,1

Segons la corba de resposta del sensor, la tensió de sortida del mòdul és proporcional a la densitat de pols en el rang de 0 a 0,5 mg/m3.

A més, segons el fabricant, la sensibilitat del sensor: 0.5V / 0.1mg/m³

Pet tant, entre 0V i 3.7V, la relació tensió / densitat és:

densitat = tensió · (0.1 / 0.5) = tensió · 0.02

tensió = densitat · (0.5 / 0.1) = densitat · 5

Cal tenir present que la sortida de tensió és la suma de dos components:

Vnet: la tensió de sortida sense pols (tensió en l'aire net). Segons el full de dades del sensor podem assumir 0.9V com a valor típic per a Vnet.

Vbrut: La salida proporcional a la densidad de polvo, que es directamente proporcional a la concentración de polvo en el aire.

Per tant, tensió = Vnet + Vbrut = Vnet +(5 ⋅ densitat pols)

densitat pols = (tensió - Vnet) / 5 (mg/m³)

Es recomendable medir Vnet en tu propio entorno de uso para obtener un valor más preciso. Esto se puede hacer en condiciones de aire limpio, sin presencia significativa de polvo.

-----------------------------

Com que les densitats de pols en mg/m3 tendeixen a ser xifres petites, també podem mesurar les densitats en µg/m3 , simplement multiplicant les densitats de pols en mg/m3 per 1000.

D[µg/m3 ] = D[mg/m3 ] x 1000

La llibreria particules.py

from machine import Pin, ADC

from time import sleep, sleep_us

led = Pin(23, Pin.OUT)

sensor = ADC(Pin(34))

sensor.atten(ADC.ATTN_11DB) # per llegir en tot el rang de 0 a 3.3 V

sensor.width(ADC.WIDTH_12BIT) # per ajustar la comversió AD a 12 bits (valors fins a 4095)

def recupera():

global pols, missatge

led.off

sleep_us(280)

mesura = sensor.read()

sleep_us(40)

led.on

sleep_us(9680)

tensio = mesura * (3.3 / 4095) # V

pols = (tensio - 0.9) / 5 # mg/m3

#pols = 0.170 * tensio - 0.1 # fòrmula empírica

pols = pols * 1000 # ug/m3

if (pols < 35):

missatge = 'QUALITAT EXCEL·LENT'

elif (pols < 75):

missatge = 'QUALITAT BONA'

elif (pols < 115):

missatge = 'CONTAMINACIO LLEU'

elif (pols < 150):

missatge = 'CONTAMINACIO MODERADA'

elif (pols < 250):

missatge = 'CONTAMINACIO FORTA'

else:

missatge = 'CONTAMINACIO GREU'

import particules

from time import sleep

while True:

particules.recupera()

print ('concentració:', particules.pols, 'ug/m3 ->', particules.missatge)

sleep (1)

Eliminem les pauses bloquejants (sleep) utilitzant ticks_ms y ticks_diff

Proposta de Copilot:

from machine import Pin, ADC

from time import ticks_us, ticks_diff

led = Pin(23, Pin.OUT)

sensor = ADC(Pin(34))

sensor.atten(ADC.ATTN_11DB) # per llegir en tot el rang de 0 a 3.3 V

sensor.width(ADC.WIDTH_12BIT) # per ajustar la comversió AD a 12 bits (valors fins a 4095)

pols = 0

missatge = ""

start_time = ticks_us()

step = 0

def recupera():

global pols, missatge, start_time, step

if step == 0:

led.off()

start_time = ticks_us()

step = 1

elif step == 1 and ticks_diff(ticks_us(), start_time) >= 280:

mesura = sensor.read()

start_time = ticks_us()

step = 2

elif step == 2 and ticks_diff(ticks_us(), start_time) >= 40:

led.on()

start_time = ticks_us()

step = 3

elif step == 3 and ticks_diff(ticks_us(), start_time) >= 9680:

tensio = mesura * (3.3 / 4095) # V

pols = (tensio - 0.9) / 5 # mg/m3

pols = pols * 1000 # ug/m3

if pols < 35:

missatge = 'QUALITAT EXCEL·LENT'

elif pols < 75:

missatge = 'QUALITAT BONA'

elif pols < 115:

missatge = 'CONTAMINACIO LLEU'

elif pols < 150:

missatge = 'CONTAMINACIO MODERADA'

elif pols < 250:

missatge = 'CONTAMINACIO FORTA'

else:

missatge = 'CONTAMINACIO GREU'

step = 0

while True:

recupera()

print('Concentració de partícules:', pols, 'ug/m3')

print('Missatge:', missatge)

while ticks_diff(ticks_us(), start_time) < 1000000: # Esperar 1 segundo de manera no bloqueante

pass

start_time = ticks_us()