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。
模块来源
采购链接:
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
移植过程
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:
引脚选择
这里选择的引脚见引脚接线表
代码移植
下载为大家准备的驱动代码文件夹,复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp
文件夹下
提示
如果未找到 user-bsp
这个文件夹,说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作(点击跳转)中进行必要的配置操作!!!
接下来打开自己的工程,开始修改Kconfig文件。
1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件
2、在该文件的 #endif
前面添加该模块的 Kconfig路径语句
# AGS10有害气体传感器
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/ags10-harmful-gas-sensor/Kconfig"
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menuconfig操作
1、我们 双击 luban-lite
文件夹下的 win_env.bat
脚本打开env工具:
2、输入以下命令列出所有可用的默认配置:
scons --list-def
3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld
这个配置!这个是我们衡山派开发板的默认配置!输入以下命令即可:
scons --apply-def=7
或者
scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig
这两个命令作用是一样的,一个是 文件名 ,一个是 编号 !!!
4、输入以下命令进入menuconfig菜单
scons --menuconfig
进入以下界面:
5、选中 Porting code using the LCKFB module
按
Y
选中按
N
取消选中方向键
左右
调整 最下面菜单的选项方向键
上下
调整 列表的选项
回车
执行最下面菜单的选项
6、回车进入 Porting code using the LCKFB module
菜单
7、按方向键 上下
选中 Using AGS10 harmful gas sensor
后按 Y
键,看到前面括号中出现一个 *
号,就可以下一步了。
8、按方向键 左右
选中 <Save>
然后一路回车
,然后 退出
即可
编译
我们 保存并退出menuconfig菜单 之后,输入以下命令进行编译:
scons
或
scons -j16
-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16
大家可以根据自己的电脑来选择
核心越多编译越快
如果写的数量高于电脑本身,那么就自动按照最高可用的来运行!
镜像烧录
编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images
文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img
镜像文件!
然后我们烧录镜像,具体的教程请查看:镜像烧录(点击跳转🚀)
到这里完成了,请移步到 最后一节 进行移植验证。
工程代码解析
bsp_ags10.c
/*
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*/
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include <inttypes.h>
#include <finsh.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "hal_i2c.h"
#include "bsp_ags10.h"
#define I2C_BUS_NAME "i2c0" /* I2C总线设备名称 */
#define SLAVE_ADDR 0x1A /* 器件地址 */
static struct rt_i2c_bus_device *i2c_bus = RT_NULL; /* I2C总线设备句柄 */
/* 发送数据 */
static rt_err_t write_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *data)
{
struct rt_i2c_msg msgs;
msgs.addr = SLAVE_ADDR;
msgs.flags = RT_I2C_WR;
msgs.buf = data;
msgs.len = len;
/* 调用I2C设备接口传输数据 */
if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
{
return RT_EOK;
}
else
{
return -RT_ERROR;
}
}
/* 读取数据 */
static rt_err_t read_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *buf)
{
struct rt_i2c_msg msgs;
msgs.addr = SLAVE_ADDR; // 器件地址
msgs.flags = RT_I2C_RD; // 读写标志的设定
msgs.buf = buf; // 发送缓存区地址
msgs.len = len; // 发送的字节长度
/* 调用I2C设备接口传输数据 */
if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
{
return RT_EOK;
}
else
{
return -RT_ERROR;
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Calc_CRC8
* 函 数 说 明:CRC8 计算,初值:0xFF,多项式:0x31(x8 + x5 + x4 +1)
* 函 数 形 参:u8* dat:需要校验数据的首地址;u8 Num:CRC 校验数据长度
* 函 数 返 回:crc:计算出的校验值
* 作 者:LCKFB
* 备 注:无
******************************************************************/
static uint8_t Calc_CRC8(uint8_t *dat, uint8_t Num)
{
uint8_t i, byte, crc = 0xFF;
for(byte = 0; byte < Num; byte++)
{
crc ^= (dat[byte]);
for( i = 0; i < 8; i++ )
{
if(crc & 0x80) crc = ( crc << 1 ) ^ 0x31;
else crc = ( crc << 1 );
}
}
return crc;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:SHT20_Read
* 函 数 说 明:测量温湿度
* 函 数 形 参:TVOC_Value数据地址
* 函 数 返 回:RT_EOK:成功 -RT_ERROR:错误
* 作 者:LCKFB
* 备 注:无
******************************************************************/
int AGS10_Read(uint32_t *TVOC_Value)
{
uint8_t Send_Buff = 0x00;
uint8_t Recv_Buff[5] = {0};
/* 发送数据 */
if(RT_EOK != write_data(i2c_bus, 1, &Send_Buff))
{
LOG_E("[%s][%d]--->write_data Failed !!",__FUNCTION__,__LINE__);
return -RT_ERROR;
}
aicos_udelay(200);
/* 读取5个字节数据 */
if(RT_EOK != read_data(i2c_bus, 5, Recv_Buff))
{
LOG_E("[%s][%d]--->read_data Failed !!",__FUNCTION__,__LINE__);
return -RT_ERROR;
}
/* 校验 */
if( Calc_CRC8(Recv_Buff, 4) != Recv_Buff[4] )
{
LOG_E("[%s][%d]--->Calc_CRC8 Failed !!",__FUNCTION__,__LINE__);
return -RT_ERROR;
}
*TVOC_Value = (Recv_Buff[1]<<16) | (Recv_Buff[2]<<8) | Recv_Buff[3];
return RT_EOK;
}
/**********************************************************
* 函 数 名 称:AGS10_Init
* 函 数 功 能:初始化AGS10
* 传 入 参 数:无
* 函 数 返 回:RT_OK:完成 -RT_ERROR:错误
* 作 者:LCKFB
* 备 注:
**********************************************************/
int AGS10_Init(void)
{
/* 查找I2C总线设备,获取I2C总线设备句柄 */
i2c_bus = (struct rt_i2c_bus_device *)rt_device_find(I2C_BUS_NAME);
if(i2c_bus == RT_NULL)
{
LOG_E("no device: %s",I2C_BUS_NAME);
return -RT_ERROR;
}
else
{
rt_kprintf("\nfind device: %s\n",I2C_BUS_NAME);
}
return RT_EOK;
}
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bsp_ags10.h
/*
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* 开发板官网:www.lckfb.com
* 文档网站:wiki.lckfb.com
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*/
#ifndef __BSP_AGS10_H__
#define __BSP_AGS10_H__
#include "stdio.h"
int AGS10_Init(void);
int AGS10_Read(uint32_t *TVOC_Value);
#endif
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Kconfig
这个是一个menuconfig中的选项,如果在菜单中选中该选项,就会在rtconfig.h
中定义一个语句,用来if判断条件编译之类的。
config LCKFB_AGS10_HARMFUL_GAS_SENSOR
bool "Using AGS10 harmful gas sensor"
select AIC_USING_I2C0
default n
help
More information is available at: https://wiki.lckfb.com/
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SConscript
自动化构建文件,如果定义了 LCKFB_EC11
和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE
就自动编译当前目录下的文件!!
Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *
cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []
if GetDepend('LCKFB_AGS10_HARMFUL_GAS_SENSOR') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))
group = DefineGroup('lckfb-ags10-harmful-gas-sensor', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)
Return('group')
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test_ags10_harmful_gas_sensor.c
这个文件定义了一个用于处理AGS10气体传感器的线程,初始化了AGS10传感器,并设置了线程的优先级、栈大小和时间片。
线程的主要任务是周期性地读取AGS10的TVOC(总挥发性有机化合物)值,并将读取到的数据打印到控制台。线程在读取数据时会进行错误检查,并在一定次数的读取后提供退出线程的命令提示。通过命令行接口,用户可以启动和退出这个线程来测试AGS10传感器的功能。
线程入口函数逻辑
- 初始化时设置循环次数为1。
- 调用AGS10_Init函数来初始化AGS10传感器。
- 如果初始化失败,打印错误信息并返回。
- 打印开始循环的提示信息。
- 在一个无限循环中,首先读取TVOC值。
- 如果读取成功,将读取到的TVOC值打印到控制台。
- 如果读取失败,打印错误信息。
- 当循环次数达到100次时,重置循环次数并打印退出线程的命令提示信息。
- 在每次循环结束时,线程会挂起一段时间,这里是1000毫秒。
AGS10启动函数逻辑
- 创建名为"ags10_thread"的线程,入口函数为ags10_thread_entry,无参数,设置栈大小、优先级和时间片。
- 如果线程创建成功,启动线程。
AGS10退出函数逻辑
- 使用rt_thread_delete函数尝试删除ags10_thread线程。
- 如果删除失败,打印错误信息。
- 如果删除成功,打印退出成功的提示信息。
提示
- MSH_CMD_EXPORT宏将test_ags10_sensor和test_exit_ags10_sensor函数导出为RT-Thread命令行接口的命令,这样用户可以在RT-Thread的命令行中直接运行这些命令来启动和退出AGS10传感器的读取。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_ags10.h"
#define THREAD_PRIORITY 25 // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE 1024 // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE 20 // 时间片
static rt_thread_t ags10_thread = RT_NULL; // 线程控制块
// 线程入口函数
static void ags10_thread_entry(void *param)
{
int ret = 0;
int while_count = 1; // 循环次数
/* AGS10初始化 */
ret = AGS10_Init();
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("failed to AGS10_Init !!");
return;
}
rt_kprintf("Start Loop !!\n");
while(while_count++)
{
uint32_t TVOC_Value = 0;
int ret = AGS10_Read(&TVOC_Value); //读取
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("failed to AGS10_Read !");
}
else
{
rt_kprintf("\nRead [AGS10] TVOC = %d\n", TVOC_Value);
}
if(while_count >= 100)
{
while_count = 1;
rt_kprintf("\nType [test_exit_ags10_sensor] command to exit AGS10 to read data\n");
rt_kprintf("Note: Pressing [TAB] as you type will autocomplete the command\n");
rt_thread_mdelay(2000);
}
rt_thread_mdelay(1000);
}
rt_kprintf("\nEND!!\n");
}
/* AGS10启动函数 */
static void test_ags10_sensor(int argc, char **argv)
{
/* 创建线程,名称是 ags10_thread,入口是 ags10_thread_entry */
ags10_thread = rt_thread_create("ags10_thread",
ags10_thread_entry, RT_NULL,
THREAD_STACK_SIZE,
THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
/* 如果获得线程控制块,启动这个线程 */
if (ags10_thread != RT_NULL)
rt_thread_startup(ags10_thread);
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_ags10_sensor, run AGS10 sensor);
/* AGS10退出函数 */
static void test_exit_ags10_sensor(void)
{
int ret = rt_thread_delete(ags10_thread);
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("failed to test_exit_ags10_sensor !!");
}
else
{
rt_kprintf("\n========AGS10 exit successful !!========\n");
}
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_exit_ags10_sensor, quit AGS10);
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移植验证
我们使用串口调试,将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面!!
具体的教程查看:串口调试(点击跳转🚀)
串口波特率默认为
115200
我们在输入下面的命令运行该模块的线程:
输入的时候按下
TAB键
会进行命令补全!!
test_ags10_sensor