红外火焰传感器可以用来探测火源或其他一些波长在700纳米~1000纳米范围内的热源，在机器人比赛中，远红外火焰探头起到非常重要的作用，它可以用作机器人的眼睛来寻找火源或足球。利用它可以制作灭火机器人等。
红外火焰传感器能够探测700纳米~1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，其中红外光波长在880纳米附近时，其灵敏度达到最大。红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0 ~4095范围内的数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。
一、模块来源
采购链接：
(4线制)火光/火焰传感器模块火源探测 红外接收传感器 智能车配件
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/14rzP9Gx7AjbmRSqD_A5Pyw
资料提取码：risv
二、规格参数
工作电压：3.3V-5V
探测距离：1米
输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出
读取方式：ADC与数字量（0和1）
管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【判断当前检测范围是否有火光的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
火焰传感器模块的工作原理很简单。其背后的理论是热的物体会发出红外辐射。对于火焰或火灾，这种辐射会很高。我们将使用红外光电二极管检测这种红外辐射。光电二极管的电导率将根据其检测到的红外辐射而变化。我们使用 LM393 来比较这种辐射，当达到阈值时，数字输出会发生变化。
我们还可以使用模拟输出来测量红外辐射强度。模拟输出直接取自光电二极管的端子。板载 D0 LED 将在检测到时显示存在火灾。灵敏度可以通过调整板上的可变电阻来改变。这可用于消除误触发。
其对应的原理图，AO输出为火焰传感器直接输出的电压，所以为模拟量；DO为经过LM393进行电压比较后，输出高低电平，所以为数字量。具体原理见光敏电阻光照传感器章节的资料。
2、引脚选择
| VCC | 5V0 |
| GND | GND |
| DO | P407 |
| AO | P000 |
3、图形化配置
- 打开图形化界面：
- 设置
Pin:
- 设置
ADC：
Ctrl + S保存！- 点击右上角
Generate Project Content生成代码。
4、代码编写
新建两个文件 bsp_flame.c 和 bsp_flame.h，并且将头文件路径添加到编译器中。
在文件 bsp_flame.c 和 bsp_flame.h 中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#ifndef BSP_CODE_BSP_FLAME_H_
#define BSP_CODE_BSP_FLAME_H_
#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>
#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x) R_BSP_SoftwareDelay(x, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS)
#endif
#ifndef delay_1ms
#define delay_1ms(x) R_BSP_SoftwareDelay(x, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS)
#endif
#ifndef delay_us
#define delay_us(x) R_BSP_SoftwareDelay(x, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS)
#endif
#ifndef delay_1us
#define delay_1us(x) R_BSP_SoftwareDelay(x, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS)
#endif
#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif
#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif
#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif
#define BSP_ADC_CHANNEL ADC_CHANNEL_0
/* DO 引脚 */
#define BSP_DO_GPIO_PIN BSP_IO_PORT_04_PIN_07
static inline bsp_io_level_t GET_DO(void) {
bsp_io_level_t p_pin_value;
fsp_err_t err = R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_DO_GPIO_PIN, &p_pin_value);
if(err != FSP_SUCCESS)
{
printf("GPIO Input Read Failed!!\r\n");
}
return p_pin_value;
}
// 采样次数
#define SAMPLES 5
void Flame_Module_Init(void);
int Get_Adc_Flame_Value(void);
unsigned int Get_Flame_Percentage_value(void);
char Get_Flame_Do_value(void);
#endif /* BSP_CODE_BSP_FLAME_H_ */c
/*
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*/
#include "bsp_flame.h"
#include "stdio.h"
// ADC Scan complete flag
volatile bool adc_flag = false;
/* ADC callback */
void adc_callback(adc_callback_args_t *p_args)
{
FSP_PARAMETER_NOT_USED(p_args);
adc_flag = true;
}
/**********************************************************
* 函 数 名 称：Flame_Module_Init
* 函 数 功 能：初始化函数
* 传 入 参 数：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LCKFB
* 备 注：LP
**********************************************************/
void Flame_Module_Init(void)
{
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
// 打开ADC设备
err = R_ADC_Open(&g_adc0_ctrl, &g_adc0_cfg);
if (FSP_SUCCESS != err) {
printf("ADC Open Failed! \n");
return;
}
// 配置ADC扫描
err = R_ADC_ScanCfg(&g_adc0_ctrl, &g_adc0_channel_cfg);
if (FSP_SUCCESS != err) {
printf("ADC Scan Config Failed! \n");
R_ADC_Close(&g_adc0_ctrl); // 关闭已打开的ADC
return;
}
}
/**********************************************************
* 函 数 名 称：ADC_GET
* 函 数 功 能：读取一次ADC数据
* 传 入 参 数：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LCKFB
* 备 注：LP
**********************************************************/
static int ADC_GET(void)
{
int gAdcResult = 0;
int timeOut = 1000;
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
// 启动ADC扫描
err = R_ADC_ScanStart(&g_adc0_ctrl);
if (FSP_SUCCESS != err) {
printf("ADC扫描启动失败! \n");
return 9999; // 返回错误值
}
// 等待ADC总线处理完成
while(!adc_flag && timeOut--)
{
delay_us(1);
}
// 清除ADC采样完成标志位
adc_flag = false;
if(!timeOut)
{
printf("ADC_GET Failed!!!\r\n");
return 0;
}
// 读取ADC数据
err = R_ADC_Read(&g_adc0_ctrl, BSP_ADC_CHANNEL, (uint16_t *)&gAdcResult);
if (FSP_SUCCESS != err) {
printf("ADC Read Failed!\n");
return 9999; // 返回错误值
}
return gAdcResult;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Flame_Value
* 函 数 说 明：
* 函 数 形 参：
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LCKFB
* 备 注：无
******************************************************************/
int Get_Adc_Flame_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
int i;
for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GET();
delay_ms(5);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_flame_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取flame值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LCKFB
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Flame_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_Flame_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Flame_Do_value
* 函 数 说 明：读取火焰DO值，返回0或者1
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
char Get_Flame_Do_value(void)
{
return GET_DO();
}四、移植验证
在 src\Applay\app.c 中输入代码如下:
c
/*
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*/
#include "app.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_flame.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：led_blink
* 函 数 说 明：该函数用于控制LED灯的闪烁效果
* 运行时，LED灯每隔500毫秒闪烁一次
* 完整运行此函数需要1s时间
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
static void led_blink(void)
{
/* Set the pin to low */
R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_04_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_LOW);
/* Delay for 500 milliseconds */
R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
/* Set the pin to high */
R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_04_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
/* Delay for another 500 milliseconds */
R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Run
* 函 数 说 明：该函数是用户自定义的入口函数，等效于 main_app() 函数。
* 在此函数中可以编写用户的应用逻辑代码。
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Run(void)
{
/* 初始化调试串口 */
/* | RX:P100 | TX:P101 | */
UART0_Debug_Init();
printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
printf("\r\n=== Welcome to use the DQX-R7FA6E2BB3CNE development board ====\r\n");
printf("\r\n======================= www.lckfb.com =========================\r\n");
printf("\r\n======================= wiki.lckfb.com ========================\r\n");
printf("\r\n======================= [Debug Uart0] =========================\r\n");
printf("\r\n=================== | RX:P100 | TX:P101 | =====================\r\n");
printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
Flame_Module_Init();
printf("\r\nFlame Init Successful!!\r\n");
while(1)
{
printf("\n");
printf("Flame Value = %d\r\n", Get_Adc_Flame_Value());
printf("Flame Percentage = %d%%\r\n",Get_Flame_Percentage_value());
printf("Flame DO Value = %d\r\n", Get_Flame_Do_value());
delay_1ms(500);
}
}编译烧录。
【代码下载】
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