AGS10有害气体传感器 | 立创开发板技术文档中心

AGS10是一款采用数字信号输出的MEMS TVOC传感器。配置了专用的数字模块采集技术和气体感应传感技术，确保了产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，同时具有低功耗、高灵敏度、快速响应、成本低、驱动电路简单等特点。

一、模块来源

采购链接：

AGS10有害气体传感器

二、规格参数

工作电压 : 3.0-6.0 V

典型功率 : 75mW

采样周期 : ≥2s

接口速率 ：I2C从机模式（≤15kHz）

预热时间 : ≥120s

工作温度 : 0～50℃

工作湿度 : 0～95%RH

寿命 : ＞5年（25℃，清洁空气中）

输出单位 : ppb

测量范围 : 0～99999 ppb

典型精度（ 25℃/50%RH）: 25% 读数

标准测试气体 : 乙醇

模块尺寸：15*10.6mm

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

1、查看资料

工作原理

AGS10传感器采用标准I 2C通信协议，适应多种设备。IIC的物理接口包含串行数据信号（SDA）与串行时钟信号（SCL）两个接口。两个接口需通过1kΩ～10kΩ电阻上拉至VDD。SDA用于读、写传感器数据。SCL上电必须保持高电平直到进行IIC通信开始，否则会引起I 2C通讯不良。当I 2C通信时SCL用于主机与传感器之间的通讯同步。多个I2C设备可以共享总线，但是只能允许一个主机设备出现在总线上。既然采用的是IIC，那么我们需要知道它的IIC通信地址。

读取TVOC数据的步骤：

2、引脚选择

模块	开发板
VCC	3V3
GND	GND
SCL	PA2
SDA	PA3

3、代码编写

新建两个文件 bsp_ags10.c 和 bsp_ags10.h，并且将头文件路径添加到编译器中。

新建文件以及添加头文件路径到编译器，在 DHT11章节 已经讲过了，可以移步进行查看。

DHT11章节跳转 : （点击跳转🚀）

在文件 bsp_ags10.c 和 bsp_ags10.h 中，编写如下代码。

bsp_ags10.hbsp_ags10.c

/*
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 */

#ifndef BSP_CODE_BSP_AGS10_H_
#define BSP_CODE_BSP_AGS10_H_

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"

#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif

#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif

#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif

#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x)  delay_1ms(x)
#endif

#ifndef delay_us
#define delay_us(x)  delay_1us(x)
#endif

#define Module_RCU_ENABLE() \
        rcu_periph_clock_enable(Module_SCL_RCU); \
        rcu_periph_clock_enable(Module_SDA_RCU);

#define Module_SCL_RCU             RCU_GPIOA
#define Module_SCL_PORT            GPIOA
#define Module_SCL_PIN             GPIO_PIN_2 //SCL

#define Module_SDA_RCU             RCU_GPIOA
#define Module_SDA_PORT            GPIOA
#define Module_SDA_PIN             GPIO_PIN_3 //SDA

//SDA输入模式
#define SDA_IN() \
        gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN);

//SDA输出模式
#define SDA_OUT() \
        gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN); \
        gpio_output_options_set(Module_SDA_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SDA_PIN);

#define SCL(BIT)    gpio_bit_write(Module_SCL_PORT, Module_SCL_PIN, BIT)
#define SDA(BIT)    gpio_bit_write(Module_SDA_PORT, Module_SDA_PIN, BIT)
#define SDA_GET()   gpio_input_bit_get(Module_SDA_PORT, Module_SDA_PIN)


void ags10_init(void);
char ags10_read(uint32_t *tvoc_dat);

#endif /* BSP_CODE_BSP_AGS10_H_ */

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 */
#include "bsp_ags10.h"

//起始信号
void AGS10_IIC_Start(void)
{
    SDA_OUT();
    SDA(1);
    SCL(1);
    delay_1us(5);
    SDA(0);
    delay_1us(5);
    SCL(0);
    delay_1us(5);
}

//停止信号
void AGS10_IIC_Stop(void)
{
    SDA_OUT();
    SCL(0);
    SDA(0);
    SCL(1);
    delay_1us(5);
    SDA(1);
    delay_1us(5);
}

//发送非应答
void AGS10_IIC_Send_Nack(void)
{
    SDA_OUT();
    SCL(0);
    SDA(0);
    delay_us(5);

    SDA(1);
    SCL(1);
    delay_1us(5);

    SCL(0);
    SDA(1);
}

//发送应答
void AGS10_IIC_Send_Ack(void)
{
    SDA_OUT();
    SCL(0);
    SDA(0);
    delay_us(5);

    SDA(0);
    SCL(1);
    delay_1us(5);

    SCL(0);
    SDA(1);
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：I2C_WaitAck
 * 函 数 功 能：等待从机应答
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：1=非应答         0=应答
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
**********************************************************/
unsigned char AGS10_I2C_WaitAck(void)
{
        char ack = 0;
        unsigned char ack_flag = 100;
        SDA_IN();
        SDA(1);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);

        while( (SDA_GET()==1)  &&  ( ack_flag ) )
        {
                ack_flag--;
                delay_1us(5);
        }

        //非应答
        if( ack_flag <= 0 )
        {
                AGS10_IIC_Stop();
                return 1;
        }
        else//应答
        {
                SCL(0);
                SDA_IN();
        }
        return ack;
}

//发送一个字节
void AGS10_IIC_Send_Byte(uint8_t dat)
{
    int i = 0;
    SDA_OUT();
    SCL(0);

    for( i = 0; i < 8; i++ )
    {
        SDA( (dat & 0x80) >> 7 );
        delay_1us(5);
        SCL(1);
        delay_1us(5);
        SCL(0);
        delay_1us(5);
        dat<<=1;
    }
}

//接收一个字节
unsigned char AGS10_IIC_Read_Byte(void)
{
    unsigned char i,receive=0;
    SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
    {
        SCL(0);
        delay_1us(5);
        SCL(1);
        delay_1us(5);
        receive<<=1;
        if( SDA_GET() )
        {
            receive |= 1;
        }
    }
    SCL(0);
    return receive;
}



/**********************************************************
 * 函 数 名 称：ags10_read
 * 函 数 功 能：读取AGS10的TVOC浓度数据
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：0: 成功
 *             1： 通信失败
 *             2：发送失败
 *             3：等待超时
 *             4: 校验失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：
**********************************************************/
char ags10_read(uint32_t *tvoc_dat)
{
    uint8_t timeout = 0;
    uint8_t data[5] = {0};

    AGS10_IIC_Start();
    AGS10_IIC_Send_Byte(0X34);
    if( AGS10_I2C_WaitAck() == 1 ) return 1;
    AGS10_IIC_Send_Byte(0X00);
    if( AGS10_I2C_WaitAck() == 1 ) return 2;
    AGS10_IIC_Stop();

    do{
        delay_1ms(1);
        timeout++;
        AGS10_IIC_Start();
        AGS10_IIC_Send_Byte(0X35);
    }while( (AGS10_I2C_WaitAck() == 1) && (timeout < 50) );

    //如果超时
    if( timeout >= 50 ){

        printf("\ntimeout\r\n");
        return 3;
    }

    data[0] = AGS10_IIC_Read_Byte();
    AGS10_IIC_Send_Ack();
    data[1] = AGS10_IIC_Read_Byte();
    AGS10_IIC_Send_Ack();
    data[2] = AGS10_IIC_Read_Byte();
    AGS10_IIC_Send_Ack();
    data[3] = AGS10_IIC_Read_Byte();
    AGS10_IIC_Send_Ack();
    data[4] = AGS10_IIC_Read_Byte();
    AGS10_IIC_Send_Nack();

    AGS10_IIC_Stop();

    *tvoc_dat = ((uint32_t)data[1]<<16) | ((uint16_t)data[2]<<8) | data[3];

    return 0;
}


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：ags10_init
 * 函 数 功 能：ags10初始化
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：
**********************************************************/
void ags10_init(void)
{
    Module_RCU_ENABLE();

    //SCL引脚初始化
    gpio_mode_set(Module_SCL_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SCL_PIN);
    gpio_output_options_set(Module_SCL_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SCL_PIN);

	//SDA引脚初始化
	gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN);
	gpio_output_options_set(Module_SDA_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SDA_PIN);

    SCL(1);
    SDA(1);

    delay_ms(100); // 等待传感器稳定
}

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四、移植验证

在 src\main.c 中输入代码如下:

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"

#include "bsp_ags10.h"

/*!
    \brief      toggle the led every 500ms
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void led_spark(void)
{
    static __IO uint32_t timingdelaylocal = 0U;

    if(timingdelaylocal) {

        if(timingdelaylocal < 500U) {
            gd_eval_led_on(LED1);
        } else {
            gd_eval_led_off(LED1);
        }

        timingdelaylocal--;
    } else {
        timingdelaylocal = 1000U;
    }
}

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    uint32_t fw_ver = 0;
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* configure systick */
    systick_config();
    eclic_priority_group_set(ECLIC_PRIGROUP_LEVEL3_PRIO1);
    /* initilize the LEDs, USART and key */
    gd_eval_led_init(LED1);
    gd_eval_com_init(EVAL_COM0);
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER_WAKEUP, KEY_MODE_GPIO);

#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    fw_ver = gd32vw55x_firmware_version_get();
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n\n");
    printf("\r\n=== Welcome to use the LC-GD32VW553-HMQ6 development board ====\r\n\n");
    printf("\r\n======================= www.lckfb.com =========================\r\n\n");
    printf("\r\n======================= wiki.lckfb.com ========================\r\n\n");
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
    /* print firmware version */
    printf("\r\nGD32VW55X series firmware version: V%d.%d.%d", (uint8_t)(fw_ver >> 24), (uint8_t)(fw_ver >> 16), (uint8_t)(fw_ver >> 8));
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* print out the clock frequency of system, AHB, APB1 and APB2 */
    printf("\r\nCK_SYS is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_SYS));
    printf("\r\nCK_AHB is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_AHB));
    printf("\r\nCK_APB1 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB1));
    printf("\r\nCK_APB2 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB2));

    /* initialize the AGS10 sensor */
    ags10_init();
    printf("\r\nAGS10 sensor initialized.\r\n");

    while(1)
    {
        /* read TVOC data from AGS10 sensor */
        uint32_t tvoc_data = 0;
        if (ags10_read(&tvoc_data) == 0) {
            printf("\r\nTVOC Data: %lu ppb\r\n", tvoc_data);
        } else {
            printf("\r\nFailed to read TVOC data.\r\n");
        }

        /* delay for a while */
        delay_1ms(500);
    }
}

编译烧录。

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常见模块移植手册

显示类

传感器类

控制类

一、模块来源

二、规格参数

三、移植过程

1、查看资料

2、引脚选择

3、代码编写

四、移植验证

​

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