激光颗粒物传感器模组P303系列 

一、 产品外观 

 二、 产品尺寸(单位：mm，公差：±0.5mm) 

 三、 产品参数 

              注：颗粒物浓度一致性数据为通讯协议中的数据2（测试条件：25±2℃，50±10%RH）。

四、 引脚图示 

五、 电路连接 

电路设计及应用注意： 

1、模组的供电电压为5V，数据通讯和控制管脚都是3.3V作为高电平，因此与之连接通讯的主板MCU应为 3.3V供电。如果主板 MCU为5V供电，则在通讯线（RXD/SDA、TXD/SCL）和控制线（SET、RESET）上应当加入 电平转换芯片或电路； 

2、SET和RESET内部有上拉电阻，如果不使用则应悬空； 

3、应用休眠功能时应注意：休眠时风扇停止工作，而风扇重新启动需要至少30秒的稳定时间，因此为获 得准确的数据，休眠唤醒后模组工作时间不应低于 30 秒。

 六、 工作原理 

    根据激光散射原理，激光器发射的激光光束照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，激光光电接收器放置某 特定位置以收集散射光，得到散射光强随时间变化的曲线。微处理实时采集接收器的电信号，利用基于米氏理论 的算法，得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。 

    传感器的功能框图如下图所示：

七、 通讯协议 

      串口通讯: 

     模组的串口输出分为自动输出和被动输出两种模式。模组上电后默认模式为自动输出，即模组主动向主机发 送串行数据（数据格式如表3所示），发送间隔为1秒。主机MCU可以发送指令使模组转为被动输出模式，被动输出 由主机MCU发出查询指令，查询一次模组回应输出一次数据。 

     表3.模组串口输出数据的格式（32字节）： 

    注：标准颗粒物质量浓度值是指用工业金属颗粒物作为等效颗粒进行密度换算得到的质量浓度值，适用于工 业生产车间等环境。大气环境颗粒物质量浓度值以空气中主要污染物为等效颗粒进行密度换算，适用于普通室内 外大气环境。 

   通讯指令格式: 

   校验字生成从帧头字节开始所有字节累加和。 

  主机发送的指令及数据字节定义: 

     x表示任意数值 

串口通讯应用示例： 

1、切换到被动模式指令: 主机发送：42 4D E1 00 00 01 70； 

   模组应答：无应答；模组切换到被动输出模式，不自动输出数据。 

2、被动式读数指令: 

   主机发送：42 4D E2 00 00 01 71 

      模组应答：42 4D 00 1C 00 26 00 38 00 44 00 1C 00 2A 00 36 1E 1F 05 B2 01 3D 00 2D 00 11 00 0A 00 00 03 43 

   应答数据转换为测量值： PM1.0测量值为：PM1.0 = 0x00 * 256 + 0x1C = 28(ug/m³) 

                          PM2.5测量值为：PM2.5 = 0x00 * 256 + 0x2A = 42(ug/m³) 

                          PM10测量值为： PM10 = 0x00 * 256 + 0x36 = 54(ug/m³) 

 3、切换到待机模式模式指令: 

    主机发送：42 4D E4 00 00 01 73； 

    模组应答：无应答；模组进入待机模式。 

八、 IIC通讯协议 

    模组工作于IIC的从机模式，可以与外部的MCU相连，通讯线需外接上拉电阻。 

    模组器件从地址是：0x4d（7位地址）； 

    模组的写操作地址是：0x9a；

    模组的读操作地址是：0x9b； 

    通过IIC接口读取P303-BD寄存器数据时，通讯时序波形如下图： 

    主机发送时序: 

   1、主机发送IIC启始信号； 

   2、发送模组器件地址0x4d(7位)+W(写位)； 

   3、发送模组数据寄存器地址(要从哪个寄存器开始读就发哪个地址)； 

  4、发送重复IIC启始信号(注意此处没有停止信号)； 

  5、发送模组器件地址0x4d(7位)+R(读位)； 

  6、主机接收模组输出的数据n字节(主机接收数据时要向模组发送ACK信号位，如果主机不发送ACK信号位，则模组 停止数据传输)； 

  7、主机发送IIC停止信号。 

  IIC寄存器地址及数据格式： 

 *注：表中标准颗粒物质量浓度值是指用工业金属颗粒物作为等效颗粒进行密度换算得到的质量浓度值，适用 于工业生产车间等环境。大气环境颗粒物质量浓度值以空气中主要污染物为等效颗粒进行密度换算，适用于普通 室内外大气环境。 

九、 PWM输出方式 

1、PWM的周期是1000ms； 

2、起始阶段低电平输出0.25ms； 

3、中部周期999.5ms； 

4、结束阶段高电平输出0.25ms； 

5、通过PWM获得当前PM2.5浓度值的计算公式： 

   PM2.5 = 4000 *（TL-0.25ms）/（TH+TL）；

   PM2.5为计算得到的PM2.5质量浓度值，单位是ug/m3 ； 

6、TH为一个输出周期中输出为高电平的时间； 

7、TL为一个输出周期中输出为低电平的时间。 

十、 安装注意事项 

1、模组金属外壳与内部电源地导通，注意不要和其他电路或机箱外壳短接； 

2、进风口和出风口所在的平面紧贴用户机内壁与外界连通的气孔为最佳安装方式，如无法实现，则出 风口周围2cm之内无遮挡。进风口和出风口之间应有结构使气流隔离，避免气流在用户机内部从出风口直接回 流到进风口； 

3、用户机内壁为进风口所开的通气孔不应小于进风口的尺寸； 

4、应用于净化器类产品时，尽量避免将模组直接置于净化器自身风道中，如果无法避免，应单独设置 一个独立的结构空间，将模组置于其中，使其与净化器自身风道隔离；

5、应用于净化器或固定检测设备时，模组位置应高于地面 20cm以上。否则有可能被近地面的大尘埃颗 粒甚至絮状物污染导致风扇缠绕阻转；

6、模组被应用于户外固定设备时，对于沙尘暴、雨雪等天气以及杨柳絮的防护，应由设备完成； 7、模组是一个整体元件，用户切勿将其拆解，包括金属屏蔽壳，以防模组出现不可逆破坏。