2.26 MS1100 气体传感器
CJMCU-1100 传感器主要用于检测甲醛、甲苯、苯等 VOC 气体,是一款半导体类型的传感器产品,被广泛的应用 于通风设备、换气扇、空气过滤器、风帽、机罩等设备。具有极高的灵敏度和稳定性，能够侦测 0.1ppm 以上的气体，适用于检测空气中的甲醛、苯、二甲苯等多种有机挥发成分，体积小巧，价格便宜，广泛应用在各种小家电上。
2.26.1 模块来源
采购链接： CJMCU-1100 MS1100 MS-1100 VOC 甲醛 苯 浓度 气体传感器 模块 资料下载链接： https://pan.baidu.com/s/16hOBTKXWejzmklAeRxfmTg 提取码：ixqv
**图 2.26.1-1 产品实物展示**2.26.2 规格参数
**工作电压：**5V 工作电流：<50uA **输出方式: **ADC+GPIO 管脚数量：4 Pin 清洁空气中电压 <1V
2.26.3 移植过程
我们的目标是在梁山派 GD32F470 上能够测量甲醛。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。
2.26.3.1 查看资料
- AOUT : 模拟输出量，芯片检测到的气体量对应的电压值变化，单片机可以直接使用 ADC 进行连接。
- DOUT : 数字输出量，为 AOUT 和可调电阻的输出电压值比较的结果。输出信号量 0 和 1。
- 调节模块可调电阻可以修改灵敏度，可调电阻阻值:4K。当可调电阻输出的电压小于 AOUT 时，DOUT 输出高电平，同时 LED 灯亮;反之 DOUT/输出低电平，LED 灯灭。
在需要使用的时候，需要给模块 3-5 分钟的预热，之后再进行相关的测量。
采集到的电压与甲醛甲苯的对应关系：
2.26.3.2 引脚选择
| ######### MS1100 | ######### 立创·梁山派 | ######### 接线图 |
|---|
2.26.3.3 移植至工程
移植步骤中的导入.c 和.h 文件与上一节相同，只是将.c 和.h 文件更改为 bsp_ms1100.c 与 bsp_ms1100.h。见 2.2.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。
在文件 bsp_ms1100.c 中，编写如下代码。
c
/********************************************************************************
* 文 件 名: bsp_ms1100.c
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2023年04月06日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#include "bsp_ms1100.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：MS1100_GPIO_Init
* 函 数 说 明：MS1100气体模块引脚初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：AO引脚必须有ADC功能
******************************************************************/
void MS1100_GPIO_Init(void)
{
/* 开启时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_MS1100_AO);
rcu_periph_clock_enable(RCU_MS1100_DO);
/* 使能ADC时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_MS1100_ADC);
/* 配置DO为浮空模拟输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_MS1100_DO, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_MS1100_DO);
/* 配置AO为浮空模拟输入模式 */
gpio_mode_set(PORT_MS1100_AO, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_MS1100_AO);
/* 配置ADC为独立模式 */
adc_sync_mode_config(ADC_SYNC_MODE_INDEPENDENT);
/* 使能连续转换模式 */
adc_special_function_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);
/* 使能扫描模式 */
adc_special_function_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
/* 数据右对齐 */
adc_data_alignment_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_DATAALIGN_RIGHT);
/* ADC0设置为规则组 一共使用 CHANNEL_NUM 个通道 */
adc_channel_length_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_REGULAR_CHANNEL, CHANNEL_NUM);
/* ADC规则通道配置：ADC0的通道CHANNEL_ADC的扫描顺序为0；采样时间：15个周期 */
/* DMA开启之后 gt_adc_val[x][0] = PC1的数据 */
adc_regular_channel_config(PORT_MS1100_ADC, 0, CHANNEL_MS1100_ADC, ADC_SAMPLETIME_15);
/* ADC0设置为12位分辨率 */
adc_resolution_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_RESOLUTION_12B);
/* ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发 */
adc_external_trigger_config(PORT_MS1100_ADC, ADC_REGULAR_CHANNEL, EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
/* ADC0使能 */
adc_enable(PORT_MS1100_ADC);
/* 等待ADC稳定 */
delay_1ms(1);
/* 开启ADC自校准 */
adc_calibration_enable(PORT_MS1100_ADC);
/* 开启软件触发ADC转换 */
adc_software_trigger_enable(PORT_MS1100_ADC, ADC_REGULAR_CHANNEL);
}
/******************************************************************
* 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：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_ADC_Value(unsigned int num)
{
unsigned int Data=0;
int i = 0;
for( i = 0; i < num; i++ )
{
/* 读取ADC常规组数据寄存器 */
Data += adc_regular_data_read(ADC0);
delay_1ms(1);
}
Data = Data/num;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_DO_Num
* 函 数 说 明：读取传感器识别状态
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1=甲醛值正常 0=甲醛值过高
* 作 者：LC
* 备 注：可以通过模块上的可调电阻调整识别甲醛的阈值
******************************************************************/
unsigned char Get_DO_Num(void)
{
if( MS1100_DO == 1 )
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}1
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在文件 bsp_HumanIR.h 中，编写如下代码。
cpp
#ifndef _BSP_MS1100_H_
#define _BSP_MS1100_H_
#include "gd32f4xx.h"
#define RCU_MS1100_AO RCU_GPIOC
#define PORT_MS1100_AO GPIOC
#define GPIO_MS1100_AO GPIO_PIN_1
#define RCU_MS1100_DO RCU_GPIOF
#define PORT_MS1100_DO GPIOF
#define GPIO_MS1100_DO GPIO_PIN_10
#define RCU_MS1100_ADC RCU_ADC0
#define PORT_MS1100_ADC ADC0
#define CHANNEL_MS1100_ADC ADC_CHANNEL_11
//采样通道数
#define CHANNEL_NUM 1
#define MS1100_DO gpio_input_bit_get(PORT_MS1100_DO,GPIO_MS1100_DO)
void MS1100_GPIO_Init(void);//初始化
unsigned int Get_ADC_Value(unsigned int num);//读取AO值
unsigned char Get_DO_Num(void);//读取DO值
#endif1
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2.26.4 移植验证
在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。
cpp
/********************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2023年04月06日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_ms1100.h"
#include "oled.h"
int main(void)
{
float voltage = 0;
unsigned char buff[50];
nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2); // 优先级分组
systick_config(); //滴答定时器初始化 1ms
MS1100_GPIO_Init();
usart_gpio_config(115200U);
printf("start\r\n");
while(1)
{
//采集30次再转换为电压
voltage = ( Get_ADC_Value(30) / 4095.0 ) * 3.3;
printf("voltage = %.2f\r\n", voltage);
delay_1ms(1000);
}
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移植现象：
根据采集到的电压与甲醛甲苯的对应关系图，可以知道甲醛甲苯值为 0ppm。
移植成功示例，见文件 2.26.4-1 。
文件 2.26.4-1 移植成功示例