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
3、移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_flame.c与bsp_flame.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_flame.c中，编写如下代码。
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-03-29 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_flame.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_FLAME_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_FLAME_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_FLAME_GPIO, ENABLE); // 使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_FLAME_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_FLAME_AO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(PORT_FLAME_AO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_FLAME_DO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //输入
GPIO_Init(PORT_FLAME_DO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA
ADC_DeInit(PORT_ADC);//ADC复位
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
// ADC 模式配置
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 只使用一个ADC，独立模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;// 禁止扫描模式，单通道不需要扫描
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 连续转换模式
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;// 软件触发转换
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;// 数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;// 转换通道1个
// 初始化ADC
ADC_Init(PORT_ADC, &ADC_InitStruct);
// 配置ADC时钟PCLK2的6分频，即12MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
// 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为55.5个时钟周期
// 通道为5
ADC_RegularChannelConfig(PORT_ADC, CHANNEL_ADC, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_ADC, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(PORT_ADC);
// 等待校准寄存器初始化完成
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(PORT_ADC));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(PORT_ADC);
// 等待校准完成
while (ADC_GetCalibrationStatus(PORT_ADC));
// 使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(PORT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 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：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_FLAME_Value(void)
{
uint32_t data = ADC_GetConversionValue(PORT_ADC);
delay_1ms(20);
return data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_FLAME_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取火焰AO值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
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;
/* 因为采集 SAMPLES 次，故循环 SAMPLES 次 */
for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
// 数值累加
adc_new += Get_Adc_FLAME_Value();
delay_ms(5);
}
adc_new = adc_new / SAMPLES;
Percentage_value = ( 1.0f - ( (float)adc_new / (float)adc_max ) ) * 100.0f;
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
******************************************************************/
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void)
{
return GPIO_ReadInputDataBit(PORT_FLAME_DO, GPIO_FLAME_DO);
}1
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在文件bsp_flame.h中，编写如下代码。
c
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*/
#ifndef _BSP_FLAME_H_
#define _BSP_FLAME_H_
#include "stm32f10x.h"
#define RCC_FLAME_GPIO RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RCC_FLAME_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_ADC ADC1
#define CHANNEL_ADC ADC_Channel_5
#define PORT_FLAME_AO GPIOA
#define GPIO_FLAME_AO GPIO_Pin_5
#define PORT_FLAME_DO GPIOA
#define GPIO_FLAME_DO GPIO_Pin_6
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_FLAME_Init(void);
unsigned int Get_Adc_FLAME_Value(void);
unsigned int Get_FLAME_Percentage_value(void);
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void);
#endif1
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四、移植验证
在main.c中输入代码如下:
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-03-29 LCKFB-LP first version
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_flame.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200);
ADC_FLAME_Init();
while(1)
{
printf("火焰百分比 = %d%%\r\n",Get_FLAME_Percentage_value());
delay_ms(500);
}
}1
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移植现象：输出检测火光的百分比。
可以自行测试点燃纸巾靠近传感器，百分比会上升！
移植成功案例代码下载链接：