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外观

​

一、模块来源 ​

二、规格参数 ​

工作电压：5-7V

消耗电流：最大20mA

最小粒子检出值：0.8微米

灵敏度：0.5V(0.1mg/m3)

清洁空气中电压：0.9V （典型）

重量：15g

尺寸大小：46x30x17.6mm

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【能够判断粉尘浓度的功能】。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 ​

  GP2Y1014AU粉尘传感器在其中间有一个洞，空气可以自由流通，传感器内部邻角位置安装有红外发光二极管和光电晶体管，红外发光二极管定向发送红外光，当空气中有颗粒物阻碍红外线时，红外线发生漫反射，光电晶体管接收到红外光线，信号输出引脚电压会随之发生变化。该电压值在一定范围内与灰尘浓度成线性关系，因此在使用过程中，需要使用 ADC 采集该电压信号，并通过该电压值计算出空气中的灰尘浓度。

2、引脚选择 ​

当前只有VO引脚需要使用到ADC接口，这里选择使用PB0的附加ADC功能。

模块 开发板
蓝线3V3
绿线GND
LED-白线PB2
黄线GND
VO-黑线PB0
红线5V0

3、代码编写 ​

新建两个文件 bsp_dust.c 和 bsp_dust.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_dust.c 和 bsp_dust.h 中，编写如下代码。

c
/*
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 */

#ifndef BSP_CODE_BSP_DUST_H_
#define BSP_CODE_BSP_DUST_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_LED_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_LED_GPIO_RCU     RCU_GPIOB
#define BSP_LED_GPIO_PORT    GPIOB
#define BSP_LED_GPIO_PIN     GPIO_PIN_2

#define GP2Y1014AU_VO(x)   gpio_bit_write(BSP_LED_GPIO_PORT, BSP_LED_GPIO_PIN, x)

// 采样次数
#define SAMPLES   5

void GP2Y1014AU_Init(void);
char Read_dust_concentration(float *d_dat);

#endif /* BSP_CODE_BSP_DUST_H_ */
c
/*
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 */
#include "bsp_dust.h"
#include "stdio.h"


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：GP2Y1014AU_Init
 * 函 数 功 能：初始化GP2Y1014AU传感器
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
void GP2Y1014AU_Init(void)
{
    /* 使能ADC和GPIO时钟 */
    MODULE_BSP_RCU_ENABLE();

    // 配置LED引脚为输出模式
    gpio_mode_set(BSP_LED_GPIO_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, BSP_LED_GPIO_PIN);
    gpio_output_options_set(BSP_LED_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_25MHZ, BSP_LED_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_Value
 * 函 数 说 明：对ADC值进行平均值计算后输出
 * 函 数 形 参：num采集次数
 * 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
int Get_ADC_Value(void)
{
    int Data = 0;
    int i;

    for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
    {
        Data += ADC_GET();

        delay_ms(2);
    }

    Data = Data / SAMPLES;

    return Data;
}

int Filter(int m)
{
    static int flag_first = 0, _buff[10], sum;
    const int _buff_max = 10;
    int i;

    if (flag_first == 0)
    {
        flag_first = 1;
        for (i = 0, sum = 0; i < _buff_max; i++)
        {
            _buff[i] = m;
            sum += _buff[i];
        }
        return m;
    }
    else
    {
        sum -= _buff[0];
        for (i = 0; i < (_buff_max - 1); i++)
        {
            _buff[i] = _buff[i + 1];
        }
        _buff[9] = m;
        sum += _buff[9];

        i = sum / 10.0;
        return i;
    }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Read_dust_concentration
 * 函 数 说 明：读取粉尘浓度
 * 函 数 形 参：粉尘浓度
 * 函 数 返 回：0成功 其他失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
char Read_dust_concentration(float *d_dat)
{
    int value = 0;

    GP2Y1014AU_VO(0);

    delay_us(280);
    value = Get_ADC_Value();
    delay_us(40);

    GP2Y1014AU_VO(1);

    delay_us(9680);

    value = Filter(value);
    *d_dat = 0.17f * value - 0.1f; //转换公式

    return 0;
}

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_dust.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));

    GP2Y1014AU_Init();
    printf("\r\nGP2Y1014AU dust sensor initialized.\r\n");

    while(1)
    {
        float value = 0;
        Read_dust_concentration(&value);
        printf("\r\nDust concentration: %.2f\r\n", value);

        delay_1ms(500); // Delay for 500ms
    }
}

编译烧录。

【代码下载】

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