環境監測系統主程序先進行系統初始化，包括系統參數的設置、定時器初始化、通訊初始化等，然后進入數據采集和顯示階段，系統按照各傳感器規定的協議，采集當前室內空氣質量數據并送至OLED顯示。環境監測系統中使用了四種傳感器模塊，下面以PM2.5傳感器模塊為例介紹傳感器的采集原理和方法：

PM2.5灰塵傳感器模塊是以夏普GP2Y1010AU0F為核心，測量數據的輸出形式為電壓輸出，該電壓與灰塵濃度在一定范圍內成線性關系。通過計算該電壓值即可計算出空氣中的灰塵含量。

由傳感器的輸出特性曲線可見：在0到0.5mg/m3范圍內，傳感器輸出電壓與灰塵濃度呈線性關系，其輸出曲線近似轉換的方程為DustDensity=0.17*OutPutVoltage-0.1。其中DustDensity當前空氣中PM2.5的濃度，OutPutVoltage為對應輸出的電壓值。STM32FC8T6采用12位AD，基準電壓為3.3V，得到公式OutPutVoltage=ADout*(3.3/4095),其中ADout為AD轉換后的數字量輸出。

根據上面兩個公式可得當前空氣中PM2.5的濃度與AD轉換輸出的數字量之間的關系滿足方程DustDensity=0.17*AD-out*(3.3/4095)-0.1，從而根據ADout數值測量出當前空氣中PM2.5的濃度。

環境監測系統PM2.5灰塵傳感器采集模塊數據采集流程如下：

將ILED引腳置高電平，啟動數據采集。

延時0.28ms，AOUT引腳輸出的波形穩定。

對AOUT輸出電壓進行采樣，這里對模擬量進行20次采樣，采用均值濾波的方法，先去掉最大值和最小值，在求平均值的方法確保數據的精確度。

采樣完畢，將ILED引腳設為低電平。

根據傳感器輸出電壓與灰塵濃度關系方程，計算灰塵濃度，完成PM2.5采集。

本文就環境監測系統的PM2.5傳感器模塊為例詳細介紹了采集原理和方法，如果大家細心的化不難發現，采集工作就是充分利用了被監測氣體的特征來實現準確的監測效果。