คำอธิบาย

โมดูล PMS7003 PM2.5 Sensor วัดฝุ่นและคุณภาพอากาศ สำหรับทำโครงงานและสิ่งประดิษฐ์ เช่น เครื่องวัดฝุ่น PM2.5

PMS7003 เป็นเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของอนุภาคแบบดิจิตอล ซึ่งสามารถใช้เพื่อประเมิณจำนวนอนุภาคแขวนลอยในอากาศที่มีขนาด 1.0, 2.5 และ 10 μ g/m³ และส่งออกผลลัพธ์ในรูปแบบดิจิทัล เซ็นเซอร์นี้สามารถใส่ลงในเครื่องมือสำหรับวัดคุณภาพอากาศหรือสิ่งแวดล้อมอื่นๆได้

โมดูล PMS7003 PM2.5 Sensor วัดฝุ่นและคุณภาพอากาศ Specifications:

• Power Supply : DC 5V
• Measuring Range : 0.3~1.0；1.0~2.5；2.5~10 μm
• Maximum Range （PM2.5 standard ) : ≥1000 μg/m³
• Effective Range（PM2.5 standard) : 0~500 μg/m³
• Resolution : 1 μg/m³
• Total Response Time : ≤10 Second
• Output : UART
  

คุณสมบัติหลัก

• ไม่มีการแจ้งเตือนที่ผิดพลาด
• ตอบสนองแบบเรียลไทม์
• ข้อมูลที่ถูกต้อง
• เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคที่แยกแยะได้ต่ำสุด: 0.3 ไมโครเมตร
• ประสิทธิภาพการต้านทานการรบกวนสูง ด้วยโครงสร้างสิทธิบัตรแบบป้องกันทั้งหกด้าน
• ทิศทางการไหลเข้าและออกของอากาศที่เลือกได้ เพื่อรองรับการออกแบบที่หลากหลาย
• รูปทรงบางเฉียบ

ช่วงการวัดของฝุ่น PM:

1. PM1.0
   • ช่วงขนาดอนุภาค: 0.3 ~ 1.0 ไมครอน (0.0003 ~ 0.001 มม.)
   • อนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุดในกลุ่ม PM ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้ เช่น ไอเสียจากเครื่องยนต์หรือการเผาเชื้อเพลิง
2. PM2.5
   • ช่วงขนาดอนุภาค: 1.0 ~ 2.5 ไมครอน (0.001 ~ 0.0025 มม.)
   • อนุภาคขนาดเล็กที่สามารถลอยอยู่ในอากาศได้นาน เกิดจากกิจกรรมที่ใช้เครื่องยนต์ การเผาไหม้ หรือการผลิตในโรงงาน
3. PM10
   • ช่วงขนาดอนุภาค: 2.5 ~ 10 ไมครอน (0.0025 ~ 0.01 มม.)
   • อนุภาคขนาดใหญ่กว่า เช่น ฝุ่นจากการก่อสร้าง การขุด หรือการปลิวของฝุ่นในสภาพแวดล้อม

PIN1 VCC Positive power 5V
PIN2 VCC Positive power 5V
PIN3 GND Negative power
PIN4 GND Negative power
PIN5 RESET Module reset signal /TTL level@3.3V，low reset.
PIN6 NC
PIN7 RX Serial port receiving pin/TTL level@3.3V
PIN8 NC
PIN9 TX Serial port sending pin/TTL level@3.3V
PIN10 SET Set pin /TTL level@3.3V，high level or suspending is normal working status, while low level is sleeping mode.

ผลลัพธ์เอาท์พุต

โดยหลักแล้ว เซนเซอร์จะส่งข้อมูลออกในรูปของคุณภาพและจำนวนของอนุภาคแต่ละขนาดในปริมาตรต่อหน่วย โดยหน่วยของจำนวนอนุภาคในปริมาตรคือ 0.1 ลิตร และหน่วยของความเข้มข้นมวลคือ μg/m³
มีตัวเลือกการส่งออกข้อมูลดิจิทัลสองแบบ ได้แก่ โหมดพาสซีฟ (Passive) และ โหมดแอคทีฟ (Active) ซึ่งค่าเริ่มต้นหลังจากเปิดเครื่องจะเป็นโหมดแอคทีฟ ในโหมดนี้ เซนเซอร์จะส่งข้อมูลผ่านพอร์ตอนุกรมไปยังโฮสต์โดยอัตโนมัติ

โหมดแอคทีฟ แบ่งออกเป็นสองโหมดย่อย:

• โหมดเสถียร (Stable Mode): หากความเข้มข้นของอนุภาคเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย เซนเซอร์จะทำงานในโหมดนี้ โดยมีช่วงเวลาการส่งข้อมูลที่ 2.3 วินาที
• โหมดเร็ว (Fast Mode): หากความเข้มข้นเปลี่ยนแปลงมาก เซนเซอร์จะสลับเป็นโหมดนี้โดยอัตโนมัติ โดยช่วงเวลาการส่งข้อมูลจะอยู่ระหว่าง 200~800 มิลลิวินาที ยิ่งความเข้มข้นสูง ช่วงเวลาจะยิ่งสั้นลง

ข้อควรระวังเกี่ยวกับวงจร

1. จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC 5V เนื่องจากพัดลมต้องใช้แรงดันไฟฟ้า 5V แต่ระดับแรงดันสูงสุดของขาสัญญาณข้อมูลอยู่ที่ 3.3V หาก MCU ของโฮสต์ใช้แรงดันไฟฟ้า 5V ควรใช้หน่วยแปลงระดับแรงดันไฟฟ้า (Level Conversion Unit)
2. ขา SET และ RESET มีตัวต้านทาน Pull-up ภายใน ดังนั้นไม่ควรเชื่อมต่อหากไม่ได้ใช้งาน
3. ขา PIN6 และ PIN8 ไม่ควรเชื่อมต่อ (ข้อมูลปรับปรุงจาก datasheet ที่อาจระบุ PIN คลาดเคลื่อน)
4. ข้อมูลที่เสถียรจะสามารถใช้งานได้หลังจากเซนเซอร์ตื่นจากโหมดพัก (Sleep Mode) เป็นเวลาอย่างน้อย 30 วินาที เนื่องจากข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของพัดลม

ข้อควรระวังในการติดตั้ง

1. ตัวโครงโลหะของเซนเซอร์เชื่อมต่อกับ GND ดังนั้นควรระวังไม่ให้เกิดการลัดวงจรกับส่วนอื่นของวงจร ยกเว้น GND เท่านั้น
2. วิธีการติดตั้งที่ดีที่สุดคือการติดตั้งให้พื้นผิวของช่องลมเข้าและออกแนบชิดกับพื้นผิวของโฮสต์ หรือควรวางตัวป้องกันระหว่างช่องลมเข้าและออกเพื่อป้องกันการไหลเวียนของอากาศในวงจรภายใน
3. ช่องระบายอากาศบนโครงของโฮสต์ไม่ควรมีขนาดเล็กกว่าช่องลมเข้า
4. ไม่ควรติดตั้งเซนเซอร์ในเส้นทางการไหลของอากาศของเครื่องฟอกอากาศ หรือควรใช้โครงสร้างบางอย่างในการป้องกัน
5. เซนเซอร์ควรติดตั้งสูงจากพื้นอย่างน้อย 20 ซม. เพื่อป้องกันการอุดตันจากฝุ่นละออง

ตัวอย่างการต่อใช้งานกับโปรแกรม Arduino IDE

ติดตั้ง  PMS Library
–> Sketch
–> Include Library
–> Manage Libraries…

ค้นหา PMS Library แล้วกด install

จากนั้นเปิดตัวอย่างโค๊ดพื้นฐานตามภาพนี้

–> Tools
—–> Board เลือกบอร์ดที่ใช้
—–> Port เลือกพอร์ตที่กำลังต่อใช้งาน

–> Verify

–> Upload

หลังจากอัพโหลดเสร็จสิ้นกด Serial Monitor ปุ่มมุมขวาด้านบนสุด เพื่อดูผลลัพธ์