N76E003 夏普GP2Y1010

首先来看传感器内部结构与单片机的连接图。由下图可知，实际上使用的I/O就是3、5脚。其中3脚为PWM驱动LED闪烁频率的引脚，在下文中可以看到时序。而5脚Vo则是传感器检测到的灰尘，而输出的电压值。在下文的程序中，将使用N76E003单片机自带的带隙电压进行测量，以此保证ADC不被供电电压影响。

下图为GP2Y1010传感器的线序（注意，线的颜色不一定一致）

下图为3脚输入的电平，这里我们使用PWM5/P0.3（这里注意看左侧的电路，LED导通的条件）。

经下图公式计算可得

(16MHz/8)/100HZ=20000
20000-1——》0x4e1f(PWMPH=0x4e；PWMPL=0x1f)

0.032*20000=640
640——》0x280(PWMnH=0x2；PWMnH=0x80)

如果单片机管脚的输出能力不行，最好加上一个三极管，这时需要反向的PWM。这里使用N76E003的极性控制功能

PWM5_OUTPUT_INVERSE;//开启极性控制	

下图是GP2Y10输出的波形，但是我的9.9包邮的逻辑分析仪可能太LOW了，没办法测量出来，所以只能万用表了，PWM信号出来，万用表测量到的就是电压。
在实际的测量过程中，需要选择一个合适的触发形式，不然测量的数值很不稳定，在程序中使用PWM0终点触发ADC中断（你也可以使用中点触发，可能会更好一些）
ADC中断触发的相关知识看这里N76E003 ADC中断

下图1是在GP2Y10里插了把螺丝刀

下图2是没有插螺丝刀

GP2Y10精度不高，而且使用过时的红外测灰尘方式，无法很好的测量到空气中PM2.5，可能PM10都有些难，测烟尘应该还是可以。如果对测量精度有要求，还是推荐使用激光传感器，我没钱，买不起，所以…
GP2Y1023AU0F有兴趣的同学可以试试这个，据说精度不错，可以测PM2.5，使用输入捕获测量即可。
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下面就是完整程序了，具体流程是先读取带隙电压，再对传感器的输出电压进行读取
有关带隙电压的相关程序与知识，请看这里N76E003之ADC带隙电压（Band-gap）

#include "N76E003.h"
#include "Common.h"
#include "Delay.h"
#include "SFR_Macro.h"
#include "Function_define.h"
//#include "DHT11.h"
//#include "BMP180.h"
//#include "HMC5883.h"
//#include "BH1750.h"

#define uint unsigned int
#define uchar unsigned  char

double  Bandgap_Voltage,ADC_Voltage;			//please always use "double" mode for this
unsigned  char xdata ADCdataH[5], ADCdataL[5];
int ADCsumH=0, ADCsumL=0;
unsigned char ADCavgH,ADCavgL;

UINT8 BandgapHigh,BandgapLow,BandgapMark;
double Bandgap_Value,Bandgap_Voltage_Temp;
double Coe,bgvalue,RC_value;//比例系数,测量带隙电压

/*
程序功能：读取UID中带隙电压值；通过ADC，测量实际的带隙电压；得到比例系数COE；
本程序需要放在ADC正常测量前。
*/
void READ_BANDGAP()
{
		unsigned int i;
		set_IAPEN;
		IAPCN = READ_UID;
		IAPAL = 0x0d;
    IAPAH = 0x00;
    set_IAPGO;
		BandgapLow = IAPFD;
		BandgapMark = BandgapLow&0xF0;
			
		if (BandgapMark==0x80)
		{
				BandgapLow = BandgapLow&0x0F;
				IAPAL = 0x0C;
				IAPAH = 0x00;
				set_IAPGO;
				BandgapHigh = IAPFD;
				Bandgap_Value = (BandgapHigh<<4)+BandgapLow;
				Bandgap_Voltage_Temp = Bandgap_Value*3/4;
				Bandgap_Voltage = Bandgap_Voltage_Temp - 33;			//the actually banggap voltage value is similar this value.
		}
		if (BandgapMark==0x00)
		{
				BandgapLow = BandgapLow&0x0F;
				IAPAL = 0x0C;
				IAPAH = 0x00;
				set_IAPGO;
				BandgapHigh = IAPFD;
				Bandgap_Value = (BandgapHigh<<4)+BandgapLow;
				Bandgap_Voltage= Bandgap_Value*3/4;
		}
		if (BandgapMark==0x90)
		{
				IAPAL = 0x0E;
				IAPAH = 0x00;
				set_IAPGO;
				BandgapHigh = IAPFD;
				IAPAL = 0x0F;
				IAPAH = 0x00;
				set_IAPGO;
				BandgapLow = IAPFD;
				BandgapLow = BandgapLow&0x0F;
				Bandgap_Value = (BandgapHigh<<4)+BandgapLow;
				Bandgap_Voltage= Bandgap_Value*3/4;
		}
		clr_IAPEN;
//----------------------------------------------------------------------------
//----------------------------------------------------------------------------
//----------------------------------------------------------------------------		
				Enable_ADC_BandGap;	//使能ADC带隙电压											
				CKDIV = 0x02;				// IMPORTANT!! Modify system clock to 4MHz ,then add the ADC sampling clock base to add the sampling timing.
				for(i=0;i<5;i++)		//采样5次，不要前面三次
				{																					
						clr_ADCF;
						set_ADCS;																
						while(ADCF == 0);
						ADCdataH[i] = ADCRH;
						ADCdataL[i] = ADCRL;
				}		
				CKDIV = 0x00;
//--------均值滤波--------------------------------------------
				for(i=2;i<5;i++)													// use the last 3 times data to make average 
				{
					ADCsumH = ADCsumH + ADCdataH[i];
					ADCsumL = ADCsumL + ADCdataL[i];
				}				
				ADCavgH = ADCsumH/3;
				ADCavgL = ADCsumL/3;
				bgvalue = (ADCavgH<<4) + ADCavgL;
				Coe=(Bandgap_Voltage/bgvalue);
				ADCsumH = 0;
				ADCsumL = 0;	
}



void ADC_ISR (void) interrupt 11
{
	if(ADCF)
	{
		clr_ADCF;//清除ADC转化完成标志，进行下一次转换
		set_ADCS;//当单次转换完成后，ADCS会硬件置0，需要重新使能
		RC_value= (ADCRH<<4) + ADCRL;//得到ADC转换值
		ADC_Voltage=RC_value*Coe;//测量数据*修正系数=实际值
	}
}

void main(void)
{
   		Set_All_GPIO_Quasi_Mode;//所有IO设置为双向模式	
		READ_BANDGAP();
		Enable_ADC_AIN5;//配置使能P04,作为AIN5。
		PWM0_END_TRIG_ADC;//PWM0末端触发ADC中断
		set_EADC;//使能ADC中断
		EA = 1;
		set_ADCS;//使能ADCS，启动ADC测量
//------------------------------------------------	
//		PWM5_P03_OUTPUT_ENABLE;//使能PWM5，通过P03引脚输出
		PWM0_P12_OUTPUT_ENABLE;
		clr_PWMTYP;//边沿对齐模式
		clr_PWMMOD0;//设置为独立输出模式
		clr_PWMMOD1;
		PWM_CLOCK_DIV_8;//8分频模式
		PWMPH = 0x4e;
		PWMPL = 0x2f;
    	set_SFRPAGE;//PWM4 and PWM5 duty seting is in SFP page 1
    	PWM0H = 0x02;               
    	PWM0L = 0x81;
   		clr_SFRPAGE;     
//		PWM0_OUTPUT_INVERSE;//开启极性控制	
    	set_LOAD;//载入周期和占空比
    	set_PWMRUN;//开始输出PWM
   while(1)
    {
       //构建你的代码，LOAD会自动重载，PWM持续输出。
    }
}