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紅外火焰傳感器可以用來探測(cè)火源或其他一些波長在700納米~1000納米范圍內(nèi)的熱源，在機(jī)器人比賽中，遠(yuǎn)紅外火焰探頭起到非常重要的作用，它可以用作機(jī)器人的眼睛來尋找火源或足球。利用它可以制作滅火機(jī)器人等。紅外火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y(cè)700納米~1000納米范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為60，其中紅外光波長在880納米附近時(shí)，其靈敏度達(dá)到最大。紅外火焰探頭將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，通過A/D轉(zhuǎn)換器反映為0 ~4095范圍內(nèi)的數(shù)值的變化。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越??；紅外光越弱，數(shù)值越大。

1、模塊來源

模塊實(shí)物展示：

資料下載鏈接：
https://pan.baidu.com/s/14rzP9Gx7AjbmRSqD_A5Pyw
提取碼：risv

2、規(guī)格參數(shù)

工作電壓：3.3V-5V

探測(cè)距離：1米

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與數(shù)字量（0和1）

管腳數(shù)量：4 Pin（2.54mm間距排針）

以上信息見廠家資料文件

3、移植過程

我們的目標(biāo)是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【判斷當(dāng)前檢測(cè)范圍是否有火光的功能】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊(cè)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

火焰?zhèn)鞲衅髂K的工作原理很簡(jiǎn)單。其背后的理論是熱的物體會(huì)發(fā)出紅外輻射。對(duì)于火焰或火災(zāi)，這種輻射會(huì)很高。我們將使用紅外光電二極管檢測(cè)這種紅外輻射。光電二極管的電導(dǎo)率將根據(jù)其檢測(cè)到的紅外輻射而變化。我們使用 LM393 來比較這種輻射，當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)，數(shù)字輸出會(huì)發(fā)生變化。我們還可以使用模擬輸出來測(cè)量紅外輻射強(qiáng)度。模擬輸出直接取自光電二極管的端子。板載 D0 LED 將在檢測(cè)到時(shí)顯示存在火災(zāi)。靈敏度可以通過調(diào)整板上的可變電阻來改變。這可用于消除誤觸發(fā)。其對(duì)應(yīng)的原理圖，AO輸出為火焰?zhèn)鞲衅髦苯虞敵龅碾妷?，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。具體原理見光敏電阻光照傳感器章節(jié)的資料。

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。可以通過手冊(cè)進(jìn)行查看。在用戶手冊(cè)439頁。

這里選擇使用PA5的附加ADC功能。

有ADC功能的引腳

模塊接線圖

3.3查移植至工程

模塊工程參考入門手冊(cè)工程模板

移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_flame.c與bsp_flame.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_flame.c中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */

#include "bsp_flame.h"


/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：ADC_FLAME_Init
 * 函 數(shù) 說 明：初始化ADC
 * 函 數(shù) 形 參：無
 * 函 數(shù) 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void ADC_FLAME_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體

    RCC_FLAME_GPIO_ENABLE();        // 使能GPIO時(shí)鐘
    RCC_FLAME_ADC_ENABLE();         // 使能ADC時(shí)鐘

    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_FLAME_DO;              // GPIO引腳
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;            // 輸入模式
    GPIO_Init(PORT_GPIO_FLAME, &GPIO_InitStruct);      // 初始化

    ANALOG_GPIO_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 = 16MHz
    ADC_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)DMA
    ADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight;        //ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果右對(duì)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 = CHANNEL_ADC;              // 選擇ADC轉(zhuǎn)換通道，AIN5:PA05
    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(cè)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_FLAME_Percentage_value
 * 函 數(shù) 說 明：讀取火焰AO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_FLAME_Percentage_value(void)
{
    uint32_t i = 0;
    uint32_t adc_max = 4095;
    uint32_t adc_new = 0;
    uint32_t Percentage_value = 0;

    /* 因?yàn)椴杉?SAMPLES 次，故循環(huán) SAMPLES 次 */
    for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
    {
        // 數(shù)值累加
        adc_new += ADC_GET();
    }

    adc_new = adc_new / SAMPLES;

    Percentage_value = ( 1.0f - ( (float)adc_new / (float)adc_max ) ) * 100.0f;

    return Percentage_value;
}
/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：Get_FLAME_Do_value
 * 函 數(shù) 說 明：讀取火焰DO值，返回0或者1
 * 函 數(shù) 形 參：無
 * 函 數(shù) 返 回：
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void)
{
    return GPIO_ReadPin(PORT_GPIO_FLAME, GPIO_FLAME_DO);
}

在文件bsp_flame.h中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */
#ifndef _BSP_FLAME_H_
#define _BSP_FLAME_H_

#include "board.h"


#define RCC_FLAME_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define RCC_FLAME_ADC_ENABLE()  __RCC_ADC_CLK_ENABLE()

#define CHANNEL_ADC             ADC_ExInputCH5

#define ANALOG_GPIO_ENABLE()    PA05_ANALOG_ENABLE()

#define PORT_GPIO_FLAME         CW_GPIOA

#define GPIO_FLAME_AO           GPIO_PIN_5
#define GPIO_FLAME_DO           GPIO_PIN_6

 //采樣次數(shù)
#define SAMPLES         30



void ADC_FLAME_Init(void);
unsigned int Get_FLAME_Percentage_value(void);
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void);

#endif

4、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
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_flame.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();        // 開發(fā)板初始化

    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200

    ADC_FLAME_Init();
    while(1)
    {
        printf("火焰百分比 = %d%%rn",Get_FLAME_Percentage_value());
        delay_ms(500);
    }
}

移植現(xiàn)象：輸出檢測(cè)火光的百分比。

可以自行測(cè)試點(diǎn)燃紙巾靠近傳感器，百分比會(huì)上升！

模塊移植成功案例代碼：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1AcoeElqi8gIXBQ-7_vWWXA?pwd=LCKF

提取碼：LCKF

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