GraftSense-基于 GUVA-S12SD 的 UV 紫外线传感器模块（MicroPython）
GraftSense-基于 GUVA-S12SD 的 UV 紫外线传感器模块（MicroPython）
基于 GUVA-S12SD 的 UV 紫外线传感器模块 MicroPython 驱动
目录
简介
本项目是 基于 GUVA-S12SD 的 UV 紫外线传感器模块 的 MicroPython 驱动库，适配 FreakStudio GraftSense 传感器模块，通过 ADC 采集传感器输出的模拟电压，经多次采样降噪后转换为紫外线指数（UV Index），适用于电子 DIY 光照与紫外监测实验、户外环境监测、紫外线防护提醒等场景。
主要功能
- 电压采集：通过 ADC 读取传感器模拟输出，支持 10 次采样取平均以降低噪声
- UV 指数转换：基于实验数据将电压映射为 0~11 的紫外线指数，符合行业标准
- 属性访问：通过 voltage 和 uvi 属性直接获取电压值和紫外线指数，简化调用
- 异常处理：初始化和数据读取时捕获异常，提升程序稳定性
- 兼容性：适配 3.3V-5V 系统电压，可直接接入主流 MCU 的 ADC 接口
硬件要求
- GUVA-S12SD 紫外线传感器模块（GraftSense 版本，遵循 Grove 接口标准）
- 支持 MicroPython 的 MCU（如 ESP32、RP2040 等）
-
引脚连接：
-
模块 AIN → MCU ADC 引脚（如 ESP32 的 GPIO26）
- 模块 VCC → 3.3V/5V 电源
- 模块 GND → MCU GND
- 模块内置 LM358 双运放实现两级放大，输出电压与紫外线强度线性相关，为后续信号采集提供足够的放大能力与线性精度
文件说明
| 文件名 | 说明 |
|---|---|
| guva_s12sd.py | 核心驱动文件，包含 GUVA_S12SD 类，实现电压采集、UV 指数转换与异常处理 |
| main.py | 示例程序，演示传感器初始化、循环读取电压和 UV 指数的使用方法 |
软件设计核心思想
- 多次采样降噪：默认 10 次采样并取平均值，降低 ADC 噪声对测量结果的影响
- 经验映射转换：基于实验数据建立电压（mV）与 UV 指数（0-11）的映射关系，确保转换结果符合行业标准
- 属性简化访问：通过 voltage 和 uvi 属性直接获取数据，减少用户手动计算的复杂度
- 异常处理机制：在 ADC 初始化和数据读取时捕获异常，避免程序崩溃，提升稳定性
- 兼容性适配：适配 MicroPython 的 ADC 接口，支持 read_u16()方法获取 16 位原始值，对应 3.3V 电压范围
使用说明
-
硬件连接
-
模块 AIN → MCU ADC 引脚（如 ESP32 的 GPIO26）
- 模块 VCC → 3.3V/5V 电源
-
模块 GND → MCU GND
-
驱动初始化
- 基础操作示例
示例程序
import time
from guva_s12sd import GUVA_S12SD
# 上电延时3s
time.sleep(3)
print("FreakStudio: UV Sensor (GUVA-S12SD) Test Starting ")
# 初始化传感器 (GP26 -> ADC0)
sensor = GUVA_S12SD(26)
try:
while True:
try:
voltage = sensor.voltage
uvi = sensor.uvi
print(f"Voltage: {voltage:.3f} V | UV Index: {uvi:.2f}")
except RuntimeError as e:
print(f"[Error] Failed to read sensor data: {e}")
time.sleep(0.2)
except ValueError as e:
print(f"[Critical Error] Sensor initialization failed: {e}")
except Exception as e:
print(f"[Unexpected Error] {e}")
注意事项
- ADC 引脚要求：模块 AIN 为模拟接口，必须连接到 MCU 支持 ADC 功能的引脚，不可直接接入数字 GPIO
- 采样稳定性：默认 10 次采样取平均，可根据环境噪声调整采样次数，提升测量稳定性
- UV 指数映射：电压到 UV 指数的转换基于实验数据，不同环境下可能存在偏差，建议在目标使用场景下校准
- 异常处理：数据读取时可能抛出 RuntimeError，需添加异常捕获逻辑，避免程序崩溃
- 电源兼容：模块兼容 3.3V-5V 系统电压，可直接接入 Arduino、STM32 等主流单片机的 ADC 接口
联系方式
如有任何问题或需要帮助，请通过以下方式联系开发者：
📧 邮箱：liqinghsui@freakstudio.cn
💻 GitHub：https://github.com/FreakStudioCN
许可协议
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