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。
模块来源
采购链接：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21n57.1.0.0.1925523cK81vXF&id=576190105535&ns=1&abbucket=0#detail
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/16hOBTKXWejzmklAeRxfmTg
提取码：ixqv
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
移植过程
我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB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。
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：
想要使用ADC，需要确定使用的引脚是否有ADC外设功能。可以通过数据手册进行查看。
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用PC1的附加ADC功能。使用ADC1的第11道输入通道。
引脚选择
移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_ms1100.c与bsp_ms1100.h。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
/*
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* Date Author Notes
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*/
#include "bsp_ms1100.h"
#include "board.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)
{
// 关闭相关的寄存器保护
LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);
stc_gpio_init_t stcGpioInit;
// ADC引脚初始化
(void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
stcGpioInit.u16PinAttr = PIN_ATTR_ANALOG; // 设置引脚属性为模拟
stcGpioInit.u16PinState = PIN_STAT_RST; // 引脚状态为复位状态
stcGpioInit.u16PinDir = PIN_DIR_IN; // 引脚方向为输入
stcGpioInit.u16Latch = PIN_LATCH_OFF; // 关闭锁存器
stcGpioInit.u16PullUp = PIN_PU_OFF; // 关闭上拉电阻
stcGpioInit.u16Invert = PIN_INVT_OFF; // 不反相输入信号
stcGpioInit.u16ExtInt = PIN_EXTINT_OFF; // 关闭外部中断功能
stcGpioInit.u16PinInputType = PIN_IN_TYPE_SMT;
// AO 初始化
(void)GPIO_Init(PORT_MS1100_AO, GPIO_MS1100_AO, &stcGpioInit);
stcGpioInit.u16PinAttr = PIN_ATTR_DIGITAL; // 设置引脚属性为数字
stcGpioInit.u16PullUp = PIN_PU_ON; // 开启上拉电阻
// DO 初始化
(void)GPIO_Init(PORT_MS1100_DO, GPIO_MS1100_DO, &stcGpioInit);
// 使能 ADC 时钟
FCG_Fcg3PeriphClockCmd(FCG_MS1100_ADC, ENABLE);
stc_adc_init_t stcAdcInit;
// 使用基本参数初始化ADC结构体
(void)ADC_StructInit(&stcAdcInit);
stcAdcInit.u16ScanMode = ADC_MD_SEQA_SINGLESHOT; // 设置ADC为单次扫描模式
stcAdcInit.u16Resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT; // 设置ADC分辨率为12位
stcAdcInit.u16DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 设置ADC数据右对齐
// 初始化ADC
(void)ADC_Init(PORT_MS1100_ADC, &stcAdcInit);
// 通道重映射
ADC_ChRemap(PORT_MS1100_ADC, CHANNEL_MS1100_ADC, GPIO_MS1100_AO_REMAP);
// ADC使能
ADC_ChCmd(PORT_MS1100_ADC, ADC_SEQ_A, CHANNEL_MS1100_ADC, ENABLE); // 使能ADC通道11
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：adc_GET
* 函 数 说 明：读取一次ADC数据
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：读取的数据
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int adc_GET(void)
{
static uint16_t adcValue;
__IO uint32_t TimeOut = 0UL;
/* 只能启动序列 A 的转换。
序列 B 需要硬件触发才能启动转换。*/
ADC_Start(PORT_MS1100_ADC);
// 等待ADC转换完成
while(SET != ADC_GetStatus(PORT_MS1100_ADC, ADC_FLAG_EOCA))
{
// 如果超时
if(TimeOut > 500)
{
// 清除标志位
ADC_ClearStatus(PORT_MS1100_ADC, ADC_FLAG_EOCA);
// 停止ADC转换
ADC_Stop(PORT_MS1100_ADC);
// 打印错误信息
printf("ERROR = ADC 等待序列 A 转换【超时】!!\r\n");
// 返回0
return 0;
}
// 每次循环是延时1ms
TimeOut++;
delay_ms(1);
}
// 如果转换完成，清除标志位。
ADC_ClearStatus(PORT_MS1100_ADC, ADC_FLAG_EOCA);
// 采集一次数据
adcValue = ADC_GetValue(PORT_MS1100_ADC, CHANNEL_MS1100_ADC);
// 返回数据
return adcValue;
}
/******************************************************************
* 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(void)
{
uint32_t Data = 0;
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += adc_GET();
delay_ms(5);
}
Data = Data / SAMPLES;
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。
c
/*
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*/
#ifndef _BSP_MS1100_H_
#define _BSP_MS1100_H_
#include "hc32_ll.h"
#define PORT_MS1100_AO GPIO_PORT_C
#define GPIO_MS1100_AO GPIO_PIN_01
#define GPIO_MS1100_AO_REMAP ADC12_PIN_PC1
#define PORT_MS1100_DO GPIO_PORT_A
#define GPIO_MS1100_DO GPIO_PIN_01
#define FCG_MS1100_ADC FCG3_PERIPH_ADC1
#define PORT_MS1100_ADC CM_ADC1
#define CHANNEL_MS1100_ADC ADC_CH11
//采样次数
#define SAMPLES 30
#define MS1100_DO GPIO_ReadInputPins(PORT_MS1100_DO, GPIO_MS1100_DO)
void MS1100_GPIO_Init(void);//初始化
unsigned int Get_ADC_Value(void);//读取AO值
unsigned char Get_DO_Num(void);//读取DO值
#endif1
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移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
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* Date Author Notes
* 2024-05-20 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_ms1100.h"
int32_t main(void)
{
float voltage = 0;
board_init();
uart1_init(115200U);
MS1100_GPIO_Init();
printf("Start....\r\n");
while(1)
{
//采集30次再转换为电压
voltage = ( Get_ADC_Value() / 4095.0 ) * 3.3;
printf("Voltage = %.2f\r\n", voltage);
delay_ms(1000);
}
}1
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上电现象：
模块移植成功案例代码：