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MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。處于200~3000攝氏度時(shí)，二氧化錫表面吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢壘收到煙霧的調(diào)至面變化，就會(huì)引起表面導(dǎo)電率的變化。利用這一點(diǎn)就可以獲得這種煙霧存在的信息。煙霧濃度越大導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號就越大。
01模塊來源
資料下載鏈接：
https://pan.baidu.com/s/1ETxqg03p5fEjKS7AZ2kV6w
資料提取碼：qvpm
02 規(guī)格參數(shù)
工作電壓：5V
工作電流：150MA
輸出方式: DO接口為數(shù)字量輸出 AO接口為模擬量輸出
讀取方式：ADC
管腳數(shù)量：4 Pin（2.54mm間距排針）
以上信息見廠家資料文件
03移植過程
我們的目標(biāo)是將例程移植至立創(chuàng)·CW32F030C8T6開發(fā)板上【判斷當(dāng)前環(huán)境狀況的功能】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
MQ-2煙霧傳感器對液化氣、天然氣、城市煤氣靈敏度較高。需要注意的是：在使用之前必須加熱一段時(shí)間，否則其輸出的電阻和電壓不準(zhǔn)確。其檢測可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100~10000ppm(ppm為體積濃度。 1ppm=1立方厘米/1立方米)。帶有雙路信號輸出（模擬量輸出AO和數(shù)字量輸出DO）。當(dāng)氣體濃度未超過設(shè)定閾值時(shí)，數(shù)字接口DO口輸出低電平，模擬接口AO電壓基本為0v左右；當(dāng)氣體影響超過設(shè)定閾值時(shí)，模塊數(shù)字接口DO輸出高電平，模擬接口AO輸出的電壓會(huì)隨著氣體的影響慢慢增大。閾值由模塊上的可調(diào)電阻控制。
其對應(yīng)的原理圖，AO輸出為MQ-2傳感器直接輸出的電壓，所以為模擬量；DO為經(jīng)過LM393進(jìn)行電壓比較后，輸出高低電平，所以為數(shù)字量。
因此DO引腳可以配置為GPIO的輸入模式，AO引腳需要配置為ADC模擬輸入模式。
3.2引腳選擇
想要使用ADC，需要確定使用的引腳是否有ADC外設(shè)功能?？梢酝ㄟ^手冊進(jìn)行查看。在用戶手冊439頁。
這里選擇使用PA5的附加ADC功能。
有ADC功能的引腳
接線表
3.3移植至工程
移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與第二章的第1小節(jié)【DHT11溫濕度傳感器】相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_mq2.c與bsp_mq2.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。
在文件bsp_mq2.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "bsp_mq2.h"/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Adc_Init* 函 數(shù) 說 明：初始化ADC功能* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void Adc_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體RCC_MQ2_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時(shí)鐘RCC_MQ2_ADC_ENABLE(); // 使能ADC時(shí)鐘GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_MQ2_AO|GPIO_MQ2_DO; // GPIO引腳GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉輸入GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 輸出速度高GPIO_Init(PORT_MQ2, &GPIO_InitStruct); // 初始化GPIO_ANALOG_ENABLE(); // PA05設(shè)定為模擬輸入/* ADC配置 */ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure; // ADC單通道轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體// 配置ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode; //單通道單次轉(zhuǎn)換模式ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4; // 時(shí)鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHzADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個(gè)ADC時(shí)鐘周期ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA; //VDDA參考電壓ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable; //關(guān)閉跟隨器ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable; //關(guān)閉內(nèi)置溫度傳感器ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable; //不觸發(fā)DMAADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight; //ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果右對齊ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable; //轉(zhuǎn)換結(jié)果累加不使能//ADC模擬看門狗通道初始化ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);//配置單通道轉(zhuǎn)換模式ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull; // 單通道ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果溢出保存ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = MQ2_ADC_CHANNEL; // 選擇ADC轉(zhuǎn)換通道ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure); // 初始化配置ADC_Enable(); //ADC使能ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：ADC_GET* 函 數(shù) 功 能：讀取一次ADC值* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：測量到的值* 作 者：LCKFB* 備 注：**********************************************************/uint32_t ADC_GET(void){ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數(shù)據(jù)return adcValue;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_Adc_Value* 函 數(shù) 說 明：* 函 數(shù) 形 參：* 函 數(shù) 返 回：對應(yīng)掃描的ADC值* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_Adc_Value(void){unsigned char i = 0;unsigned int AdcValue = 0;/* 因?yàn)椴杉?SAMPLES 次，故循環(huán) SAMPLES 次 */for(i=0; i< SAMPLES; i++){/* 累加 */AdcValue += ADC_GET();}/* 求平均值 */AdcValue = AdcValue / SAMPLES;return AdcValue;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ2_Percentage_value* 函 數(shù) 說 明：讀取MQ2值，并且返回百分比* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：返回百分比* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_MQ2_Percentage_value(void){int adc_max = 4095;int adc_new = 0;int Percentage_value = 0;adc_new = Get_Adc_Value();Percentage_value = ((float)adc_new/(float)adc_max) * 100.f;return Percentage_value;}
?
在文件bsp_mq2.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#ifndef _BSP_MQ2_H_#define _BSP_MQ2_H_#include "board.h"#define RCC_MQ2_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define RCC_MQ2_ADC_ENABLE() __RCC_ADC_CLK_ENABLE()#define GPIO_ANALOG_ENABLE() PA05_ANALOG_ENABLE() // PA05設(shè)定為模擬輸入#define MQ2_ADC_CHANNEL ADC_ExInputCH5#define PORT_MQ2 CW_GPIOA#define GPIO_MQ2_AO GPIO_PIN_5#define GPIO_MQ2_DO GPIO_PIN_1//采樣次數(shù)#define SAMPLES 30/************************//之前的單路采集void ADC_Init(void);unsigned int Get_ADC_Value(void);**************************/void Adc_Init(void);unsigned int Get_Adc_Value(void);unsigned int Get_MQ2_Percentage_value(void);unsigned int Get_MQ2_Percentage_value(void);#endif
04移植驗(yàn)證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_mq2.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200Adc_Init();printf("ADC demo startrn");while(1){printf("ADC_Value = %drn", Get_Adc_Value() );printf("MQ2 = %drn", Get_MQ2_Percentage_value() );delay_ms(1000);}}
上電現(xiàn)象：輸出ADC值和換算后的煙霧濃度百分比。
模塊移植成功案例代碼：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1SxQwSnjxsO1ibioy1xUIPw?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
下載ECAD模型
