MQ-8气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(Sn0s)。当传感器所处环境中存在氢气时,传感器的电导率随空气中氢气浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-8气体传感器对氢气的灵敏度高,对其他干扰气体有很好的抑制性。这种传感器可检测多种含氢气体,特别是城市煤气,是一款适合多种应用场合的低成本传感器。
一、模块来源
二、规格参数
工作电压:3.3V ~ 5V
工作电流:150MA
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
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【能够判断当前环境状况的功能】。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
本品在较宽的浓度范围内对氢气有良好的灵敏度,具有长寿命、低成本、驱动电路简单等优点。
其对应的原理图,AO输出为MQ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。
因此DO引脚可以配置为GPIO的输入模式,AO引脚需要配置为ADC模拟输入模式。
2、引脚选择
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口,所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。
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_mq8.c与bsp_mq8.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_mq8.c中,编写如下代码。
c
/*
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*/
#include "bsp_mq8.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称:ADC_MQ8_Init
* 函 数 说 明:初始化ADC功能
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void ADC_MQ8_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_MQ_GPIO, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_MQ_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_MQ_AO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(PORT_MQ_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_MQ_DO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //输入
GPIO_Init(PORT_MQ_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
ADC_DeInit(PORT_ADC);//ADC复位
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
// 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_MQ8_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_MQ8_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_ADC);
delay_ms(5);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_MQ8_Percentage_value
* 函 数 说 明:读取MQ8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_MQ8_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_MQ8_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_MQ8_DO_value
* 函 数 说 明:获取MQ8DO引脚的电平状态
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:0=未检测到高于灵敏度的酒精值 1=检测到高于灵敏度的酒精值
* 作 者:LC
* 备 注:调整模块上的滑动电阻即可调整灵敏度
******************************************************************/
char Get_MQ8_DO_value(void)
{
if( GPIO_ReadInputDataBit(PORT_MQ_GPIO, GPIO_MQ_DO) == RESET )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
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在文件bsp_mq8.h中,编写如下代码。
c
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*/
#ifndef _BSP_MQ8_H_
#define _BSP_MQ8_H_
#include "stm32f10x.h"
#define RCC_MQ_GPIO RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RCC_MQ_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_ADC ADC1
#define CHANNEL_ADC ADC_Channel_5
#define PORT_MQ_GPIO GPIOA
#define GPIO_MQ_AO GPIO_Pin_5
#define GPIO_MQ_DO GPIO_Pin_1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_MQ8_Init(void);
unsigned int Get_Adc_MQ8_Value(void);
unsigned int Get_MQ8_Percentage_value(void);
char Get_MQ8_DO_value(void);
#endif
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四、移植验证
在自己工程中的main主函数中,编写如下。
c
/*
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* Date Author Notes
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*/
#include "stm32f10x.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_mq8.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
ADC_MQ8_Init();
printf("ADC Demo Start\r\n");
while(1)
{
printf("氢气含量 = %d%%\r\n\n", Get_MQ8_Percentage_value() );
delay_ms(1000);
}
}
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上电效果:
移植成功案例代码下载链接: