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
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口
| VCC | 5V0 |
| GND | GND |
| DO | PB2 |
| AO | PB0 |
3、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 "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x) delay_1ms(x)
#endif
#ifndef delay_us
#define delay_us(x) delay_1us(x)
#endif
#define Module_BSP_RCU_ENABLE() \
rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_GPIO_RCU); \
rcu_periph_clock_enable(BSP_DO_GPIO_RCU); \
rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_RCU);
/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_GPIO_RCU RCU_GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PORT GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_RCU RCU_ADC
#define BSP_ADC ADC
#define BSP_ADC_CHANNEL ADC_CHANNEL_8
#define BSP_DO_GPIO_RCU RCU_GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PORT GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
// 采样次数
#define SAMPLES 5
#define GET_DO gpio_input_bit_get(BSP_DO_GPIO_PORT, BSP_DO_GPIO_PIN)
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"
/**********************************************************
* 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)
{
/* 使能ADC和GPIO时钟 */
Module_BSP_RCU_ENABLE();
// 配置DO引脚为输入模式
gpio_mode_set(BSP_DO_GPIO_PORT, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE, BSP_DO_GPIO_PIN);
// 配置ADC时钟为4分频
adc_clock_config(ADC_ADCCK_PCLK2_DIV4);
// 配置引脚为模拟浮空输入模式
gpio_mode_set(BSP_ADC_GPIO_PORT, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, BSP_ADC_GPIO_PIN);
// 使能扫描模式
adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
// 数据右对齐
adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
// ADC设置为12位分辨率
adc_resolution_config(ADC_RESOLUTION_12B);
// ADC设置为规则组 一共使用 1 个通道
adc_channel_length_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL, 1);
// ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发
adc_external_trigger_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL,EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
// 使能软件触发
adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);
// ADC使能
adc_enable();
}
/**********************************************************
* 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;
// 设置采集通道
adc_routine_channel_config(0, BSP_ADC_CHANNEL, ADC_SAMPLETIME_14POINT5);
// 开始软件转换
adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);
// 等待ADC总线处理完成
while(!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC) && timeOut--)
{
delay_us(1);
}
// 清除ADC采样完成标志位
adc_flag_clear(ADC_FLAG_EOC);
if(!timeOut)
{
printf("ADC_GET Failed!!!\r\n");
return 0;
}
// 获取通道的转换结果
gAdcResult = adc_routine_data_read();
// printf("gAdcResult = %d\r\n",gAdcResult);
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\main.c 中输入代码如下:
c
#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"
#include "bsp_flame.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));
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。
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