MQ135 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(SnO2)。当传感器所处环境中存在污染气体时,传感器的电导率随空 气中污染气体浓度的增加而增大。MQ135 气体传感器对氨气、硫化物、苯系 蒸汽的灵敏度高,对烟雾和其他有害气体的监测也很理想。这种传感器可检 测多种有害气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。
一、模块来源
采购链接:
MQ-135 空气质量传感器 MQ135传感器 有害气体检测模块
资料下载链接:
https://pan.baidu.com/s/1B8WhPIzTmWwQsFFVayRpAA?pwd=9966
资料提取码:9966
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氨气,氮氧化合物,醇类,芳族化合物,硫化物,烟雾有良好的灵敏度,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,这里选择使用PB0的附加ADC功能。
VCC | 5V0 |
GND | GND |
DO | PB2 |
AO | PB0 |
3、代码编写
新建两个文件 bsp_mq135.c
和 bsp_mq135.h
,并且将头文件路径添加到编译器中。
在文件 bsp_mq135.c
和 bsp_mq135.h
中,编写如下代码。
/*
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*/
#ifndef BSP_CODE_BSP_MQ135_H_
#define BSP_CODE_BSP_MQ135_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
#define MQ_DO gpio_input_bit_get(BSP_DO_GPIO_PORT, BSP_DO_GPIO_PIN)
// 采样次数
#define SAMPLES 5
void Module_BSP_Init(void);
int Get_Adc_MQ135_Value(void);
int Get_MQ135_Percentage_value(void);
char Get_MQ135_DO(void);
#endif /* BSP_CODE_BSP_MQ135_H_ */
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/*
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*/
#include "bsp_mq135.h"
#include "stdio.h"
void Module_BSP_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_MQ135_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_MQ135_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_MQ135_Percentage_value
* 函 数 说 明:读取MQ135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
******************************************************************/
int Get_MQ135_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_MQ135_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_MQ135_DO
* 函 数 说 明:获取 MQ135 DO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:LCKFB
* 备 注:调整模块上的滑动电阻即可调整灵敏度
******************************************************************/
char Get_MQ135_DO(void)
{
if( MQ_DO == 0 )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
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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_mq135.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-HMQ135 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));
Module_BSP_Init();
printf("MQ135 Sensor Initialization Complete\r\n");
while(1)
{
printf("\n");
printf("MQ135 Value = %d\r\n", Get_Adc_MQ135_Value());
printf("MQ135 Percentage = [%d%%]\r\n", Get_MQ135_Percentage_value());
printf("MQ135 DO = %d\r\n", Get_MQ135_DO());
delay_ms(500);
}
}
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