近期，環境部於 11 月 21 日公告修正空氣污染防制區域劃分，將新北市、台中市、彰化縣、南投縣及嘉義市等五縣市增列為懸浮微粒 PM10 的三級防制區。這項政策調整標誌著政府在空氣品質管控上邁向更嚴格的標準，目的是加強資源分配與污染防制，以進一步改善大氣環境品質。 隨著空氣污染議題日益受到關注，空氣品質監測不再僅是政府的責任，民眾也應該參與其中。本篇文章將帶領讀者透過 DIY 的方式，使用 Arduino 和常見感測器，製作一個簡易的 PM2.5 空氣品質監測盒子，不僅能即時了解環境狀況，還能讓您更貼近環境保護的核心議題。   [embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=VxutqnroLp8[/embedyt]  

撰寫/攝影	許鈺莨
時間	1小時	材料	《Arduino 首次接觸就上手》套件 *1 PMS5003 粉塵濃度感測器        *1
難度	2（滿分5）

  為了讓讀者能輕鬆製作屬於自己的 PM2.5 空氣品質監測盒子，我們將通過以下 4 個部分一步步帶您完成專案：

1. 硬體連接 本節將說明如何將 PMS5003 感測器、OLED 顯示模組以及其他元件與 Arduino 正確接線，確保硬體配置穩定運行。
2. 下載程式編輯器 初學者可能尚未安裝 Arduino 開發環境，我們將介紹如何下載並設置 Arduino IDE，讓您的程式開發之旅順利起步。
3. 程式撰寫 從感測器初始化到讀取數據，我們將提供詳細的程式碼解說，幫助您瞭解程式的每一部分功能，並將數據成功顯示在 OLED 上。
4. 功能展示 最後，我們會展示完成的空氣品質監測盒子，並模擬在不同環境下的運作效果，讓您實際感受到此專案的實用性。

 

1、硬體連接

   

2、程式編輯器及程式下載

• 下載編輯器

首先下載BlocklyduinoF2圖形化編輯器網址: https://reurl.cc/Eg21Aa，並解壓縮到桌面。 開啟BlocklyduinoF2圖形化編輯器   開起編輯器後，如下圖所示。    

3、撰寫程式

程式會需要用到4種圖形化模組

• 首先是 PM5003 粉塵感測器

在 吉哥積木 > 模組 > PMS7003 空品感測 [註] 我們感測器雖然是 PMS5003，但 PMS7003 的程式碼可以通用。  

• OLED 圖形化模組程式

在 法蘭斯積木 >  OLED 模組  

• 變數圖形化積木

在變數中可以找到  

• 時間圖形化程式

在 時間 中可以找到  

• 全部的程式碼

 

4、上傳程式碼

由於本專案無法直接 BlocklyduinoF2 圖形化介面燒錄，所以還需再使用Arduino IDE 修改程式。

• 另存新檔產生 ino 檔

 

• 選擇要存到哪裡

 

• 建立檔案名稱

可以任意命名，但不可以數字開頭。   存檔後，會產生兩種檔案，其中就有 ino 檔，後續要用 Arduino IDE 開啟。  

• 用Arduino IDE 開啟

Arduino IDE 在BlocklyduinoF2>arduino-1.8.19 > arduino.exe  

• 開啟 PMS5003 的Arduino 程式

 

• 修改兩處程式碼

第1處: 將第7行的程式 U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE); 改成 U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_HW_I2C u8g2(U8G2_R2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   [註] 全緩衝模式會佔用更多的 RAM，但可以提高繪製速度。而頁面緩衝模式，適合Arduino RAM 較少的開發板。   第2處: 將第11行程式 PMS::DATA_PMS ljj_pms_data; 修改成 PMS::DATA ljj_pms_data;   修改完的Arduino 程式總覽

//Generated Date: Mon, 25 Nov 2024 10:31:21 GMT

#include "PMS.h"

#include <SoftwareSerial.h>

#include <U8g2lib.h>

#include <Wire.h>

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_HW_I2C u8g2(U8G2_R2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);




SoftwareSerial ljjPmsSoftSerial(8, 9);

PMS pms(ljjPmsSoftSerial);

PMS::DATA ljj_pms_data;




void setup()

{

  u8g2.begin();

  u8g2.setFont(u8g2_font_10x20_me);

  u8g2.disableUTF8Print();

  ljjPmsSoftSerial.begin(9600);

  delay(2000);

  u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);

}




void loop()

{

  if (pms.readUntil(ljj_pms_data)){

    float PM1 = ljj_pms_data.PM_SP_UG_1_0;

    float PM25 = ljj_pms_data.PM_SP_UG_2_5;

    float PM10 = ljj_pms_data.PM_SP_UG_10_0;

    u8g2.firstPage();

    do {

      u8g2.clearBuffer();

        u8g2.setCursor(0,15);

        u8g2.print("PM 1 (ug/m3):  ");

        u8g2.setCursor(90,15);

        u8g2.print(PM1);

        u8g2.setCursor(0,30);

        u8g2.print("PM 2.5 (ug/m3):  ");

        u8g2.setCursor(90,30);

        u8g2.print(PM25);

        u8g2.setCursor(0,45);

        u8g2.print("PM 10 (ug/m3):  ");

        u8g2.setCursor(90,45);

        u8g2.print(PM10);

      u8g2.sendBuffer();

    } while ( u8g2.nextPage() );

  }

  delay(100);

}

  完整積木程式下載: https://reurl.cc/kMVQ3L  

• 上傳程式

要選擇開發板類型，在 工具 > 開發板 >  Arduino AVR Boards  >  Arduino Uno   選擇COM 號   上傳程式 按箭頭圖示即可上傳，如下圖所示。+  

5、功能展示

   

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