【经验】测量精度为0.3ug/m3的红外颗粒传感器SPS-21CU的UART和PWM输出方式说明

时间： 2019-11-12 来源：KODENSHI

技术问答

PM2.5、香烟灰尘等颗粒物对人的身体健康影响是很大的，所以室内空气质量越来越受到人们的重视。可天士公司推出了一款基于红外原理的红外颗粒传感器 SPS-21CU，该传感器模块主要应用了红外照射的原理，粉尘颗粒对红外光进行散射，散射后的红外光照射在光敏元件上，内置的灰尘处理芯片将接收到的信号处理放大，最后通过算法处理后输出。优秀的测量精度和方便的接口可应用于空气净化器、空调及新风系统产品中。如图1所示为SPS-21CU产品内部框图。

图1 SPS-21颗粒传感器产品内部框图

SPS-21CU颗粒传感器默认输出方式为UART和PWM输出，并且还支持可选定制的SPI输出版本，产品数据输出方式比较丰富。本文介绍比较常用的UART和PWM方式输出介绍。

UART输出方式：

SPS-21CU的PIN5(RXD)和PIN6(TXD)引脚为UART接口，产品字节长度为 8位，低电平有效，支持7200bps、9600bps、14400bps三种波特率，出厂默认9600bps。

1、在SPS-21CU产品供电后，需要主机MCU执行如图2所示流程进行配置传感器。配置PM数据精度最适。

图2 SPS-21启动执行流程

2、产品初始化配置后，SPS-21CU数据将以200ms为周期更新输出一次，在读取数据之前，需要执行数据锁存命令（往0x00寄存器写入0x80值）。每个PM值由2个byte组成。从0x01-0x04依次读取PM1-PM4数据。PM2.5和PM10计算公式如下：

PM2.5 = PM3 x 256 + PM4

PM10 = PM1 x 256 + PM2

PWM输出方式：

SPS-21CU的PIN3(PWM10)和PIN4(PM2.5)为PWM数据输出引脚，直接输出PM2.5和PM10的颗粒浓度(0~1000ug/m3)，浓度由PWM的低脉冲宽度表示，脉冲宽度最值在1.4ms~7ms之间，输出周期为200ms。如图3所示。

图3 SPS-21 PWM输出

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型号- SCQ,KEL-5315C,KE2N23F-XX,SEL3528-01,SST553R-01,SPDI441 - 30F,SST553R-02,SHB- XX - 5780 - 01,ST-1MLA,ST-1MLB,SEL388-01,SEL755-01,SCL-100-5780,SIR801,ST809-14-5780,SIT303-DR,SST433R-10,R123V-7I2,R123V - 712,SP-1ML,SEP,HPI6FER2(H),SPDA992 - 05,SP - 1KL,SEP W,SEP Z,SGL324-02,R203V-7CL,SPDA-BD,SHB-100-5780-01,ST806-09-5780,SML766L - 01,SRM603LM2M-2,SG-105LF,KEL - 1ML2,SPDE52-J,SST388 - 01,SFL- XX-5780,SIS-ED04(ST),SHB-XX-5780,SIC553-03,SIC553-04,SPDI753R - 01,SIC553-01,SRV1206-04,SIC553-02,EL - 1CL3,SIS-PT12(ST),SPDI488 - 01,ST815-28-5780,SIS - PT12(ST),SP - 1ML,SST533R - 03,CL-1KL3,SST533R - 04,SIT512-C1,SBL60-5780,CL-1KL7,SML955 - 03,SML766L-01,SML955 - 04,SIT512-CM,ST812-20-5780,SPDI752 - 01K,SIT401P,SST324R - 02,SPDI441R-16F,SPN-S6DN2,SIA101,SIT206F,SIR-SD5,SIM304,SPN-S6TN1,R903V - 7CL,SST533R - 02P(T),SPDI433-01,EL-1KL5,ORD1S06,SPDI488-01,EL-1KL3,CL-203,SBV533-06,ST-1CL3H,SHB-XX-5780-01,SFIC553 - 02,SIS - PT19,CL-207,SFIC553 - 01,CL-209,SIS - PT18,SIS - PT24,SIC553S-04,SIS - PT20,SCG01-F68,SHB-150-5780,KEL - 1KL2,SBV5073-01,SRV0805-01,CL - 1KL7,SUV455 - 03,SCL-150-5780,CL - 1KL3,SST655-01T,SML955 - 11,KIT2011S,SIC433 - 02,SML955 - 11T1,SPDI754R-01,CL-211,SIS - ED03(ST),SST655 - 01T,SPDI754R-02,SIS-ED03(ST),KEL - 5315C,SPDI752-01,SBL- XX-5780,KCL - 203HL,SG-105F6,SST331,SRM603LM2M - 2,SHB- XX-5780,SPDI533 - 01,EL-1K3,SFL- XX - 5780,SIT205-01,SEL753 - 03,SIC401L,SST323R - 04L,SST433R - 10,SST334 - 02,SIC401D,SST334 - 01,ORA1S01,SST5003,SST5001,SST323R - 04,SP-1CL3,SST3315R4,SPDI441R-25F,SBL- XX - 5780,SWL5050 - 03,SCL555 - 01,SPIC1206-01,SUV455C - 01,HP202G,SIS-ED06(ST),SIT303-01,SE302F- ZXX,SPT334R-01,ORA2S01,SIC502D-E,SPD27- 2CK,SPL3012-50-5780,SPDI752 - 01,SST0603R-02,SML655L-01,PC-17K1C,SPLXXXX-XX-5780,SPDI441-30F,SIT512-C,SST323R-04L,ORD1M13,SPS119EL1,PC-17K1,SEL753-03,SIC302D,SIR - SD5,SIS - PT06(ST),SRV955 - 04,SG - 105F6,SEL323-04,SD202,SD201,SPDI752-01K,SDS1A015-02,SSD-57,SEL388 - 01,STE01-01S,SEL334-01,SEL334-02,PC-17L1,CL-1CL3,SEL334-03,SHB- XX-5780-01,SPL6060-50-5780,SIC301D,SIC204F,CL - 211,SST553R - 01,SST553R - 02,ST-1KB,SIT511-C,SST854R-01,SPL6012-70-5780,ST-1KLB,SF-14B,SF-14A,ST-1KLA,SIT210,SFCV5050 - 05,SIT2A082,CL - 207,SEL533-04,SIR765-02,SST955R-02,KEEN5001A,SST955R-01,SEL533-02,SEL533-03,CL - 203,SST553 - 02,SEL533-06,SFCV5050-05,SEL554-1ML2,SEL554 - 1ML2,SEL5003,SP - 1CL3,SG - 105,SIS-PT20,SUVM375 - 01,SCA02-W713,SIS-PT24,SEL5001,CL - 209,SPIC1206 - 01,SRV955-04,SST662-01,SST753R-01,SIS-ED20,SEPFA,SIT510-C,SEL324-02,SIS-PT18,SPDI441R-30F,SIS-PT16,SIS-PT19,SPDI441 - 25F,ORA1L03 - J5,SIT311,SIS-PT12,SEL755 - 01,OEA - 01,SST755-01,SIS-PT07,SIT208,SIS-PT04,SIS-ED18,SIS-PT05,KST-1KLB,SIT205,SIS-PT08,SIT207,SPDI754 - 03,SST755-02,ST-1KL3A,ST-1KL3B,SPDI542R,SIS-PT03,SIT506F-A,SEP07-Z36L,SPS-11AP,SCM02-B38,STE,SEL323 - 04,SIC507D,SST324R-02,SBL-XX-5780,SML955-11,SPS-12CU,SIS-ED05,SPDI433 - 01,SIS-ED07,SST533R-04(N),SIS-ED04,SHB-200-5780,SPDI441R - 30F,SIS-ED03,SFIC553-01,SF-10B,SFIC553-02,SF-10A,KEL-1ML2,SST854R - 01L,SST533R - 04(N),SEL854-01L,SIC506L,SPDI552-01,SPDI552-02,SST334-02,SST334-01,SHB- XX - 5780,SPDI752R - 03,SHB-200-5780-01,SPDI752R - 04,KEF252500CB,SPDI752R - 02,EL-1CL3,SIT307,KE2N26F- ZXX,SIT204F-02,SIT204F-01,SIT304,SPDI542R - F4,SST533R-01,SIT303,SIT306,SF-11A,SST533R-03,SIT305,SF-11B,SIT302,SPN-B6TN1,KE2N19F-XX,SML955-11T1,SST553-02,KE2N19F - XX,SIS-PT16(ST),SIS - ED06(ST),SST533R-04,SIT509,SEP FA,SIT516,SPS119ED1,SPN - B6CA,SIT515,SF-12B,SIT514,SF-12A,SIC801D,SST533R-02P(T),SE302F-ZXX,ORA1M04,SIC504L,SCL334 - 02,SEL533 - 04,SPDE52 - J,ORA1L03-J5,SEL533 - 06,SPDI955R - 02F,SBV5073 - 01,R203V - 7CL,SEL533 - 03,SEL533 - 02,SST955 - 01,SPDI533R-02,SF-13A,SF-13B,EL - 1KL5,SIT401,SML655L - 01,SIC503L,SIC433-02,SUV455C-01,SST0603R - 02,ST812-XX-5780-01,SE201,SIT612,SST323R-04,SEL553-02,SEL553-03,SEL323-04L,KEL-1KL2,SPDI441-25F,SFL-80-5780,SIC502D,SPD994 - 02,SST955-01,S42B8,R903V-7CL,SPS - 12CU,SIT506,SIT505,SIT508,SPS - 11AP,SIT501,SIR201,SPDI754 - 03S,SIC501L,KIR-5105J,SG - 105LF,SPDI754-03S,SIC501D,SBV0805 - 01,SEL331,SIA201R,KE2N26F-ZXX,SPT334R - 01,SICD01L,R123V-712,SUV455-03,SGV0603 - 03,SFL-100-5780,SML955-04,SML955-03,SGL324 - 02,SIC209D,SCG01 - F68,SCL-200-5780,CL - 1CL3,SIT604,SEL955-02,SEL955-03,SIT601,SIT602,SEL854 - 01L,SPDI441R - 25F,SPD27-2CK,SRV0805 - 01,SIR765 - 02,SE302F - ZXX,SST753R - 01,SIS - PT04,SIS - PT05,SST662 - 01,SIS - PT03,SEL3315,SEL553 - 03,SEL553 - 02,SIS - ED18,SHB-100-5780,KIR5105J,SIR501G,KE2N23F - XX,SDS1A015 - 02,EL - 1K3,KIT3025S,SWL5050-03,SIS - PT08,SCM02- B38,SIS - PT07,KE2N23F- XX,SIS - PT16,SEL324 - 02,SEP08-W18-2PL,SIS - PT12,KEF302500CB,ST8XX-XX-5780,SIS - ED20,SPDI542R-F4(J),SUVM375-01,SPN - S6TN1,SEL323 - 04L,SST854R-01L,KDT - 6315A,SEL334 - 01,SEL334 - 02,SPDA992-05,SEL334 - 03,SPDI533R - 02,SFL-XX-5780,SPN - S6DN2,SPDI753R-01,OEA-01,SBL-60-5780,SPDI441R - 16F,SIS-PT06(ST),SG-105,SIR501 - C,KIT3035S,SIS - ED04(ST),SST955R - 01,SIR501-C,SCA02 - W713,SF-11,SF-12,SST955R - 02,SBV0805-01,SF-10,SEL955 - 02,SF-13,SEL955 - 03,SF-14,SIS - ED0

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奥松电子（ASAIR）MEMS智能传感器产品选型指南

描述- 广州奥松电子股份有限公司创立于2003年，是应用MEMS半导体工艺技术生产传感器特色芯片的高新技术企业，也是MEMS领域集研发、设计、制造、封装测试、终端应用为一体的MEMS智能传感器全产业链（简称IDM）企业，面向全国提供一站式MEMS特色芯片解决方案。公司主营产品有温湿度传感器、气体流量传感器、液体流量传感器、差压传感器、气体传感器、水蒸气传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器、X射线传感器，以及压力类传感器芯片、气体类传感器芯片、热点类传感器芯片、真空类传感器芯片等产品。广泛应用于生物医疗、智能家居、新能源汽车、工业自动化、物联网、智能电网、气象、化工等领域。

型号- AFD2000,AMS1000,AGS02MA,AHT21-F,AM2108,AHT20-F,AHT2315C,AEM1000,AHTT2820,DHT11,AM1011A,APR5852,AMC1000,AFM3000,AHS01IB,ACM483T-A,ADP210系列,AM2305B,AOF1010,APM10,AHT25,AMS1000系列,AM2301B,NAC-6KB,AFM0725,AHT2415C,DHT20,AMS2106,AO-09,AFM0200,ADP2100,ACD10,AMC2000,ACM2000,AGS10,AO-02,AO-03,AZDM01,AHT21B,AGS10ET,AO-07,AFS1100,AO-08

选型指南 - 奥松电子 - V1.0 - 2022.07 PDF 中文下载

奥松电子提供温湿度传感器、气体传感器、空气质量传感器等科技“小助手”，守护老年人安康

面对养老产业的三大困境，智慧养老以科技为桥梁，将健康管理、监测、康复等智能产品与养老服务深度融合，为老年人提供了前所未有的关怀与保护。温湿度传感器、气体传感器、空气质量传感器等科技“小助手”，为老年人的生活带来了翻天覆地的变化。

应用方案发布时间 : 2024-10-16

KODENSHI（可天士）主要生产发光二极管、受光二极管、三极管、光电池、Encoder模块、光耦、红外遥控接收头、光电IC、IrDA、PDIC、光通讯产品、汽车电子产品等产品。其高精度、高灵敏度的一体化编码器模块（AB相位阵技术）、粉尘传感器、材质传感器，产品性价比高、可定制化，在编码器、颗粒物检测、材质检测方面的应用表现亮眼。

距离传感器编码器发光二极管材质传感器

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【选型】KODENSHI AUK（可天士）光敏二极管/晶体管、发光二极管、位置检测元件选型指南

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喜讯！奥松电子两大产品入选广州市创新产品目录

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Amphenol Sensors(安费诺) 汽车传感器选型指南

目录- 汽车传感器解决方案介绍车厢空气质量系列传感器排放处理系列传感器新能源汽车传感器应用测量汽车应用中最为关键的参数

型号- SM-UART-01L,PT200,T6703,TPMS,DPS,G-CAP2,SM-UART-01D,A2103,NPI-19,T6713,A-2102,EGR,A-2103,NPP-301,GE-1935,A-2121,ZTP,DPF,SM-UART-01L+,SM-PWM-01C,NPX1

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奥松电子几款适合家中对空气质量进行实时监测的传感器

一些气体传感器可测量CO2、PM2.5、温度、相对湿度和总挥发性有机化合物（TVOC）这些影响空气质量的参数，帮助我们了解室内的空气质量。本文介绍几款奥松电子这方面的产品。

产品发布时间 : 2024-06-25

积极响应5月正式实施的空气净化器新国标，奥松电子为空气净化器推出成熟的传感器解决方案

新标明确净化器应去除颗粒物、气态污染物、微生物及其他污染物等，为让消费者有更明确的认知，奥松电子为智能空气净化器设计一套成熟的传感器解决方案。在内部集成空气质量传感器、PM2.5传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器、TVOC传感器等。

原厂动态发布时间 : 2023-04-12

【产品】可自动吸入空气的红外颗粒物传感器，双通道PWM输出，检测精度1μm

可天士（Kodenshi）最新推出一款高性能红外线颗粒物传感器—SPS-11AP，它使用红外光源，利用光的散射原理进行颗粒物浓度的检测。同时，SPS-11AP内置加热电阻，可自动吸入空气，特别适合用于空气质量检测仪、空气净化器、空调、烟雾报警器等。SPS-11AP具有5±0.2V的工作电压与83mA的工作电流，可在-10℃~65℃下正常运行，功耗为450mW，小颗粒物探测直径1μm。

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