环境监测系统主程序先进行系统初始化，包括系统参数的设置、定时器初始化、通讯初始化等，然后进入数据采集和显示阶段，系统按照各传感器规定的协议，采集当前室内空气质量数据并送至OLED显示。环境监测系统中使用了四种传感器模块，下面以PM2.5传感器模块为例介绍传感器的采集原理和方法：

PM2.5灰尘传感器模块是以夏普GP2Y1010AU0F为核心，测量数据的输出形式为电压输出，该电压与灰尘浓度在一定范围内成线性关系。通过计算该电压值即可计算出空气中的灰尘含量。

由传感器的输出特性曲线可见：在0到0.5mg/m3范围内，传感器输出电压与灰尘浓度呈线性关系，其输出曲线近似转换的方程为DustDensity=0.17*OutPutVoltage-0.1。其中DustDensity当前空气中PM2.5的浓度，OutPutVoltage为对应输出的电压值。STM32FC8T6采用12位AD，基准电压为3.3V，得到公式OutPutVoltage=ADout*(3.3/4095),其中ADout为AD转换后的数字量输出。

根据上面两个公式可得当前空气中PM2.5的浓度与AD转换输出的数字量之间的关系满足方程DustDensity=0.17*AD-out*(3.3/4095)-0.1，从而根据ADout数值测量出当前空气中PM2.5的浓度。

环境监测系统PM2.5灰尘传感器采集模块数据采集流程如下：

将ILED引脚置高电平，启动数据采集。

延时0.28ms，AOUT引脚输出的波形稳定。

对AOUT输出电压进行采样，这里对模拟量进行20次采样，采用均值滤波的方法，先去掉最大值和最小值，在求平均值的方法确保数据的精确度。

采样完毕，将ILED引脚设为低电平。

根据传感器输出电压与灰尘浓度关系方程，计算灰尘浓度，完成PM2.5采集。

本文就环境监测系统的PM2.5传感器模块为例详细介绍了采集原理和方法，如果大家细心的化不难发现，采集工作就是充分利用了被监测气体的特征来实现准确的监测效果。