MQ-7 一氧化碳检测传感器
MQ-7 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(SnO)。采用高低温循环检测方式低温（1.5V 加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大,高温（5.0V 加热）清洗低温时吸附的气体。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
模块来源
采购链接：
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1B8WhPIzTmWwQsFFVayRpAA?pwd=9966
资料提取码：9966
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）
移植过程
我们的目标是在天空星 STM32F407 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，再移植至我们的工程。
查看资料
本品在较宽的浓度范围内对一氧化碳有良好的灵敏度，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-7 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。具体原理见光敏电阻光照传感器章节的资料。
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。
引脚选择
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。
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_mq7.c 与 bsp_mq7.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_mq7.c 中，编写如下代码。
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-03-20 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_mq7.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_MQ7_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_MQ7_Init(void)
{
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_MQ7_GPIO_AO, ENABLE); // 使能时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_MQ7_GPIO_DO, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_MQ7_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_MQ7_AO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; //模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_MQ7_AO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_MQ7_DO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; //输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_MQ7_DO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
/* ADC公共配置 */
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct; // ADC公共配置结构体
ADC_DeInit();//ADC复位
ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode=ADC_DMAAccessMode_Disabled;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div4;
ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay=ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion=1;
ADC_InitStruct.ADC_Resolution=ADC_Resolution_12b;
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_Init(PORT_ADC, &ADC_InitStruct);
//设置采集通道
ADC_RegularChannelConfig( PORT_ADC, CHANNEL_ADC, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_MQ7_Value
* 函 数 说 明：
* 函 数 形 参：
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_MQ7_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
//开始软件转换
ADC_SoftwareStartConv(PORT_ADC);
while(!ADC_GetFlagStatus(PORT_ADC, ADC_FLAG_EOC )); // 等待转换结束
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_ADC);
delay_ms(5);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_MQ7_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取MQ7值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_MQ7_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_MQ7_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_MQ7_DO_value
* 函 数 说 明：获取MQ7DO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值 1=检测到高于灵敏度的值
* 作 者：LC
* 备 注：调整模块上的滑动电阻即可调整灵敏度
******************************************************************/
char Get_MQ7_DO_value(void)
{
if( GPIO_ReadInputDataBit(PORT_MQ7_DO, GPIO_MQ7_DO) == RESET )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}1
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在文件 bsp_mq7.h 中，编写如下代码。
cpp
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*/
#ifndef _BSP_MQ7_H_
#define _BSP_MQ7_H_
#include "stm32f4xx.h"
#define RCC_MQ7_GPIO_AO RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define RCC_MQ7_GPIO_DO RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define RCC_MQ7_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_ADC ADC1
#define CHANNEL_ADC ADC_Channel_11
#define PORT_MQ7_AO GPIOC
#define GPIO_MQ7_AO GPIO_Pin_1
#define PORT_MQ7_DO GPIOA
#define GPIO_MQ7_DO GPIO_Pin_1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_MQ7_Init(void);
unsigned int Get_Adc_MQ7_Value(void);
unsigned int Get_MQ7_Percentage_value(void);
char Get_MQ7_DO_value(void);
#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。
cpp
/*
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* Date Author Notes
* 2024-03-20 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_mq7.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
ADC_MQ7_Init();
printf("ADC Demo Start\r\n");
while(1)
{
printf("一氧化碳含量 = %d%%\r\n\n", Get_MQ7_Percentage_value() );
delay_ms(1000);
}
}1
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移植现象：输出换算后的一氧化碳浓度百分比。
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！