【Arduino進階教學】攀藤 PMS5003T PM2.5 粉塵及溫濕度感測器：雷射散射原理、8-Pin腳位定義與雙範例程式碼實作

一、 實驗說明：為什麼選擇攀藤 PMS5003T 二合一感測器？

在製作 Arduino 空氣品質監測器或智慧清淨機專題時，Plantower 攀藤 PMS5003T（又稱 G5T） 是目前市場上精準度極高且功能全面的鐳射顆粒物感測模組。

核心技術與感測優勢

1. 鐳射散射原理 (Laser Scattering)： 透過鐳射照射空氣中的懸浮微粒，收集散射光強度隨時間變化的波形，並依據米氏 (Mie) 散射理論演算法換算得出 PM1.0、PM2.5 及 PM10 的質量濃度（微克/立方公尺, μg/m3）。

2. 溫濕度二合一整合： 模組內部內建高精度溫濕度感測晶片，能同時輸出空氣 PM 濃度與環境溫度、濕度，無需額外外接 DHT11/DHT22 感測器。

3. 數位 UART 通訊介面： 採用 9600 bps 主動式 TX/RX 序列埠傳輸，傳輸穩健、抗干擾能力強。

二、 PMS5003T 模組說明：外觀尺寸與腳位定義

攀藤 PMS5003T 採用精巧的金屬外殼設計，能有效屏蔽電磁干擾 (EMI)。模組機構包含獨特的風道進出氣孔配置與標準 8-Pin 數位介面。

圖一： 攀藤 PMS5003T (G5T) 感測器外觀機構與工程尺寸圖。標示有出氣孔、進氣孔位置、數位通訊接口，以及長 50mm x 寬 38mm x 高 21mm 的外觀尺寸與底部安裝孔距。

圖二： 攀藤 PMS5003T 模組原生 8-Pin 連接器腳位定義圖。詳細標示 PIN 1 至 PIN 8 之功能，包含 VCC 5V 電源、GND、SET 休眠控制、RX/TX 序列埠數據傳輸、RESET 重置腳位與空腳（NC）說明。

三、 ???? 準備好你的硬體工具了嗎？

在開始進行電路接線與程式編寫前，建議先備齊原廠攀藤 PMS5003T 感測模組與轉接板，確保訊號傳輸穩定可靠：

推薦選購： 攀藤 PMS5003T PM2.5 + 溫濕度二合一感測器模組（含轉接板與連接線）

四、 實驗所需材料與電路接線圖 (Hardware Setup)

攀藤 PMS5003T 模組通常搭配 8-Pin 轉接板（或 G5 轉接板） 進行開發。本範例使用 SoftwareSerial 將 Arduino 的 Digital Pin 2 設定為 RX、Digital Pin 3 設定為 TX。

⚠️ 注意事項：

• 攀藤感測器的工作電源為 5V。

• 請務必確認轉接板上的腳位標示，避免 VCC 與 GND 接反導致晶片毀損。

準備材料

• Arduino Uno R3 開發板 x 1

• USB 傳輸線 x 1

• Plantower 攀藤 PMS5003T 模組 + 轉接板 x 1

• 杜邦線 若干

腳位對接說明 (Pin Mapping)

五、 必備函式庫與安裝步驟

編譯 範例一 前，請先透過 Arduino IDE 的程式庫管理員安裝：

1. 開啟 Arduino IDE，點選 草稿碼 (Sketch) > 匯入程式庫 (Include Library) > 管理程式庫 (Manage Libraries)。

2. 在搜尋欄輸入 「PMS Library」。

3. 找到 PMS Library by Mariusz Janky 並點擊 「安裝 (Install)」。

六、 程式碼實作範例

程式範例一：使用 PMS 函式庫讀取 PM 數據 (PMS Library Demo)

本範例呼叫標準 PMS 函式庫，快速讀取並顯示 PM1.0、PM2.5 及 PM100（PM10）的數值。

#include <PMS.h> 
#include <SoftwareSerial.h> 

SoftwareSerial Serial1(2, 3); // 將Arduino Pin2設定為RX, Pin3設定為TX
PMS pms(Serial1);
PMS::DATA data;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);   
  Serial1.begin(9600);
}

void loop()
{
  if (pms.read(data))
  {
    Serial.print("PM 1.0 (ug/m3): ");
    Serial.println(data.PM_AE_UG_1_0);

    Serial.print("PM 2.5 (ug/m3): ");
    Serial.println(data.PM_AE_UG_2_5);

    Serial.print("PM 10.0 (ug/m3): ");
    Serial.println(data.PM_AE_UG_10_0);

    Serial.println();
  }

}

▼顯示結果

程式範例二：免函式庫直接解析 UART 封包（讀取 PM 及溫濕度） (Raw UART Packet Parsing)

本範例直接透過 SoftwareSerial 接收序列埠資料，比對起始碼 0x42 與 0x4D 後，直接將各 Byte 計算組合出 PM1.0、PM2.5、PM10 濃度以及環境溫度與環境濕度。

▼可同時監測空氣中顆粒物濃度和溫濕度，有興趣的朋友可以參考PMS5003T傳輸通訊協定 P.13~P.14

原廠規格書Datasheet：載點

#include <SoftwareSerial.h> 

long pmat10 = 0;
int pmat25 = 0;
long pmat100 = 0;
unsigned int temperature = 0;
unsigned int humandity = 0;
int pmat25_value=0;

SoftwareSerial pmsSerial(2, 3); // 將Arduino Pin2設定為RX, Pin3設定為TX
 
void pms5003t_spec(){
  int count = 0;
  unsigned char c;
  unsigned char high;
  while (pmsSerial.available()) { 
    c = pmsSerial.read();
    if((count==0 && c!=0x42) || (count==1 && c!=0x4d)){
      Serial.println("check failed");
      break;
    }
    if(count > 27){ 
      Serial.println("Done!!");
      break;
    }
     else if(count == 10 || count == 12 || count == 14 || count == 24 || count == 26) {
      high = c;
    }
    else if(count == 11){
      pmat10 = 256*high + c;
      Serial.print("PM1.0=");
      Serial.print(pmat10);
      Serial.println(" ug/m3");
    }
    else if(count == 13){
      pmat25 = 256*high + c;
      Serial.print("PM2.5=");
      Serial.print(pmat25);
      Serial.println(" ug/m3");
    }
    else if(count == 15){
      pmat100 = 256*high + c;
      Serial.print("PM10=");
      Serial.print(pmat100);
      Serial.println(" ug/m3");
    }
     else if(count == 25){        
      temperature = (256*high + c)/10;
      Serial.print("Temp=");
      Serial.print(temperature);
      Serial.println(" (C)");
    }
    else if(count == 27){            
      humandity = (256*high + c)/10;
      Serial.print("Humidity=");
      Serial.print(humandity);
      Serial.println(" (%)");
    }   
    count++;
  }
  while(pmsSerial.available()) 
    pmsSerial.read();
  Serial.println();
}

void setup()
{
  pmsSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
    pms5003t_spec();
    delay(1000);
}

▼顯示結果