CW32模塊使用 MQ-3酒精檢測傳感器

MQ-3氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(Sn0)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在酒精蒸氣時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中酒精蒸氣濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。

一、模塊來源

模塊實物展示：

資料下載鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1B8WhPIzTmWwQsFFVayRpAA?pwd=9966
資料提取碼：9966

二、規(guī)格參數(shù)

工作電壓：3.3V ~ 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

三、移植過程

我們的目標(biāo)是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【能夠判斷當(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)如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。

3.1查看資料

MQ-3氣體傳感器對酒精的靈敏度高，可以抵抗汽油、煙霧、水蒸氣的干擾。這種傳感器可檢測多種濃度酒精氣氛,是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。

其對應(yīng)的原理圖，AO輸出為MQ傳感器直接輸出的電壓，所以為模擬量；DO為經(jīng)過LM393進行電壓比較后，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

模塊接線圖

3.3移植至工程

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_mq3.c與bsp_mq3.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_mq3.c中，編寫如下代碼。

/* * Change Logs: * Date Author Notes * 2024-06-20 LCKFB-LP first version */ #include "bsp_mq3.h" /****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：ADC_MQ3_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_MQ3_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體 RCC_MQ3_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘 RCC_MQ3_ADC_ENABLE(); // 使能ADC時鐘 GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_MQ3_DO; // GPIO引腳 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 輸入模式 GPIO_Init(PORT_MQ3, &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; // 時鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHz ADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個ADC時鐘周期 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ADC轉(zhuǎn)換 uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數(shù)據(jù) return adcValue; } /****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Get_Adc_MQ3_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_MQ3_Value(void) { uint32_t Data = 0; for(int i = 0; i < SAMPLES; i++) { Data += ADC_GET(); } Data = Data / SAMPLES; return Data; } /****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ3_Percentage_value * 函 數(shù) 說 明：讀取MQ3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_MQ3_Percentage_value(void) { int adc_max = 4095; int adc_new = 0; int Percentage_value = 0; adc_new = Get_Adc_MQ3_Value(); Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f; return Percentage_value; } /****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ3_DO_value * 函 數(shù) 說 明：獲取MQ3DO引腳的電平狀態(tài) * 函 數(shù) 形 參：無 * 函 數(shù) 返 回：0=未檢測到高于靈敏度的酒精值 1=檢測到高于靈敏度的酒精值 * 作 者：LC * 備 注：調(diào)整模塊上的滑動電阻即可調(diào)整靈敏度 ******************************************************************/ char Get_MQ3_DO_value(void) { if( GPIO_ReadPin(PORT_MQ3, GPIO_MQ3_DO) == GPIO_Pin_RESET ) { return 0; } else { return 1; } }

在文件bsp_mq3.h中，編寫如下代碼。

/* * Change Logs: * Date Author Notes * 2024-06-20 LCKFB-LP first version */ #ifndef _BSP_MQ3_H_ #define _BSP_MQ3_H_ #include "board.h" #define RCC_MQ3_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define RCC_MQ3_ADC_ENABLE() __RCC_ADC_CLK_ENABLE() #define ANALOG_GPIO_ENABLE() PA05_ANALOG_ENABLE() #define CHANNEL_ADC ADC_ExInputCH5 #define PORT_MQ3 CW_GPIOA #define GPIO_MQ3_AO GPIO_PIN_5 #define GPIO_MQ3_DO GPIO_PIN_1 //采樣次數(shù) #define SAMPLES 30 void ADC_MQ3_Init(void); unsigned int Get_Adc_MQ3_Value(void); unsigned int Get_MQ3_Percentage_value(void); char Get_MQ3_DO_value(void); #endif 四 移植驗證 >>> 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_mq3.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_MQ3_Init(); printf("ADC Demo Start...rn"); while(1) { printf("酒精含量 = %d%%rnn", Get_MQ3_Percentage_value() ); delay_ms(1000); } }

四、移植驗證

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_mq3.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_MQ3_Init(); printf("ADC Demo Start...rn"); while(1) { printf("酒精含量 = %d%%rnn", Get_MQ3_Percentage_value() ); delay_ms(1000); } }

移植現(xiàn)象：輸出換算后的酒精濃度百分比。

模塊移植成功案例代碼：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1D85GGqcYUgmFt25i2lqbug?pwd=LCKF

提取碼：LCKF

審核編輯 黃宇