基于小熊派气体传感器MQ-2综合实践
时间：2020-09-08 02:09:40
手机看文章
扫描二维码
随时随地手机看文章
[导读]前面，我们用光强传感器做了很多实践小项目，那么今天我们把项目稍微变一下，把光强传感器换成气体传感器吧！原来光强传感器相关文章链接如下: 基于小熊派光强传感器BH1750实践(multi_timer+状态机工程应用) 基于小熊派光强传感器BH1750状态机驱动项目升级(带
前面，我们用光强传感器做了很多实践小项目，那么今天我们把项目稍微变一下，把光强传感器换成气体传感器吧！原来光强传感器相关文章链接如下:
基于小熊派光强传感器BH1750实践(multi_timer+状态机工程应用)
基于小熊派光强传感器BH1750状态机驱动项目升级(带LCD屏显示)
基于小熊派光强传感器BH1750状态机驱动项目再度升级(带上位机曲线显示)
今天我们介绍的这款传感器是小熊派自带的一个模块，MQ-2气体传感器。
1、了解MQ-2
从手册中了解到，这是一个可以检测多种有害气体的传感器，看似很强大，等会我就来试一下，它是不是真的能检测出来。
2、小熊派E53_SF1电路原理图
这是模块对应底板的电路原理图，从电路原理图中了解到，这个传感器是一个模拟转数字的器件(ADC),接在PC2管脚。
3、实践需求定义
-
具备显示传感器数值(LCD实现) -
具备声光报警功能(SF1板载LED、无源蜂鸣器) -
当传感器数值超出用户设定阈值时声光报警(暂定用户设定阈值为600ppm) -
实时曲线数据传输(自定义串口协议)
4、实现需求
4.1 stm32cubemx配置硬件驱动参数
由于前面已经写过很多软件上的设置了，所以这里只给出配置表，配置表可以通过CubeMX软件自动生成。
最后会得到一个pdf文件，如下：
4.2 软件实现
(1)传感器数据结构定义
typedef struct Sensor
{
/*烟感值*/
int Smoke_Value;
/*报警灯状态*/
uint8_t Alarm_Led_Status : 1;
/*报警蜂鸣器状态*/
uint8_t Alarm_Buzzer_Status : 1;
/*是否打印曲线标志*/
uint8_t Display_Plot_Flag : 1 ;
/*set方法*/
void (*led_control)(struct Sensor *sensor_handle, uint8_t status);
void (*buzzer_control)(struct Sensor *sensor_handle, uint8_t status);
void (*plot_control)(struct Sensor *sensor_handle, uint8_t status);
/*get方法*/
int (*get_smoke_value)(struct Sensor *sensor_handle);
int (*get_led_status)(struct Sensor *sensor_handle);
int (*get_buzzer_status)(struct Sensor *sensor_handle);
int (*get_plot_status)(struct Sensor *sensor_handle);
} Sensor ;
Sensor *MQ2_Sensor = NULL;
(2)实现传感器数据结构里对应的set/get方法
//设置报警灯状态
void alarm_led_control(Sensor *sensor_handle, uint8_t status)
{
sensor_handle->Alarm_Led_Status = status ;
if(sensor_handle->Alarm_Led_Status)
HAL_GPIO_WritePin(SF1_LED_GPIO_Port, SF1_LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
else
HAL_GPIO_WritePin(SF1_LED_GPIO_Port, SF1_LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
//设置报警蜂鸣器状态
void alarm_buzzer_control(Sensor *sensor_handle, uint8_t status)
{
sensor_handle->Alarm_Buzzer_Status = status ;
if(sensor_handle->Alarm_Buzzer_Status)
HAL_TIM_PWM_Start(&htim16, TIM_CHANNEL_1);
else
HAL_TIM_PWM_Stop(&htim16, TIM_CHANNEL_1);
}
//设置曲线显示
void plot_display_control(Sensor *sensor_handle, uint8_t status)
{
sensor_handle->Display_Plot_Flag = status ;
}
//获取led状态
int get_led_status(Sensor *sensor_handle)
{
return sensor_handle->Alarm_Led_Status ;
}
//获取蜂鸣器状态
int get_buzzer_status(Sensor *sensor_handle)
{
return sensor_handle->Alarm_Buzzer_Status ;
}
//获取曲线状态
int get_plot_status(Sensor *sensor_handle)
{
return sensor_handle->Display_Plot_Flag ;
}
//获取烟感值
int get_smoke_value(Sensor *sensor_handle)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);
sensor_handle->Smoke_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
return sensor_handle->Smoke_Value ;
}
(3)实现传感器接口注册接口
/*提供访问传感器的接口*/
Sensor mq2_sensor_interface =
{
/*设置接口*/
.led_control = alarm_led_control,
.buzzer_control = alarm_buzzer_control,
.plot_control = plot_display_control,
/*获取接口*/
.get_led_status = get_led_status,
.get_buzzer_status = get_buzzer_status,
.get_plot_status = get_plot_status,
.get_smoke_value = get_smoke_value
};
/*注册传感器*/
int Sensor_Register(Sensor *sensor_handle)
{
if(NULL == MQ2_Sensor)
{
MQ2_Sensor = sensor_handle ;
if(NULL == MQ2_Sensor)
return -1 ;
else
{
MQ2_Sensor->led_control(MQ2_Sensor, 0);
MQ2_Sensor->buzzer_control(MQ2_Sensor, 0);
MQ2_Sensor->plot_control(MQ2_Sensor, 0);
}
}
return 0 ;
}
(3)曲线传输协议定义
S1 序号 烟感值\r\n(4)主程序实现
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
int smoke_value = 0 ;
int serial_number = 0 ;
char procol_buf[20] = {0};
char display_buf[20] = {0};
static uint8_t buzzer_flag = 0;
static uint8_t led_status = 0 ;
static uint8_t plot_status = 0 ;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_SPI2_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_TIM16_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
Sensor_Register(&mq2_sensor_interface);
printf("led_status:%d\n", mq2_sensor_interface.get_led_status(&mq2_sensor_interface));
printf("buzzer_status:%d\n", mq2_sensor_interface.get_buzzer_status(&mq2_sensor_interface));
printf("plot_status:%d\n", mq2_sensor_interface.get_plot_status(&mq2_sensor_interface));
LCD_Init();
LCD_Clear(BLACK);//清屏为黑色
LCD_ShowString(5, 10, 240, 32, 32, "BearPi MQ-2");//显示字符串，字体大小32*32
Timer_Count = 0 ;
/*设置曲线显示*/
mq2_sensor_interface.plot_control(&mq2_sensor_interface, 1);
plot_status = mq2_sensor_interface.get_plot_status(&mq2_sensor_interface);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
//printf("烟感值:%d\n",mq2_sensor_interface.get_smoke_value(&mq2_sensor_interface));
/*判断是否100ms到了，该计数由Systick提供，1ms中断一次，100次则为100ms*/
if(100 == Timer_Count)
{
Timer_Count = 0 ;
/*流水号自增*/
++serial_number ;
if(serial_number > 65535)
serial_number = 0 ;
smoke_value = mq2_sensor_interface.get_smoke_value(&mq2_sensor_interface) ;
/*当烟感值大于600ppm，则报警*/
if(smoke_value > 600)
{
/*这里的buzzer_flag只执行一次，避免重复执行*/
if(0 == buzzer_flag)
{
buzzer_flag = 1 ;
mq2_sensor_interface.buzzer_control(&mq2_sensor_interface, 1);
}
led_status = !led_status ;
mq2_sensor_interface.led_control(&mq2_sensor_interface, led_status);
}
else
{
/*这里的buzzer_flag只执行一次，避免重复执行*/
if(1 == buzzer_flag)
{
buzzer_flag = 0 ;
mq2_sensor_interface.buzzer_control(&mq2_sensor_interface, 0);
led_status = 0 ;
mq2_sensor_interface.led_control(&mq2_sensor_interface, led_status);
}
}
/*在LCD上显示烟感值*/
sprintf(display_buf, "%d%d%d%dppm", smoke_value / 1000 % 100, smoke_value / 100 % 10, smoke_value / 10 % 10, smoke_value % 10);
LCD_ShowString(80, 50 + 24 + 32, 240, 32, 32, display_buf); //显示字符串，字体大小32*32
/*拼接发送协议*/
sprintf(procol_buf, "S1 %d%d%d%d%d %d%d%d%d%d",
serial_number / 10000,
serial_number / 1000 % 100 % 10,
serial_number / 100 % 10,
serial_number / 10 % 10,
serial_number % 10,
smoke_value / 10000,
smoke_value / 1000 % 100 % 10,
smoke_value / 100 % 10,
smoke_value / 10 % 10,
smoke_value % 10
);
/*如果曲线标志为1，则打印曲线*/
if(1 == plot_status)
printf("%s \r\n", procol_buf);
}
}
/* USER CODE END 3 */
}5、运行效果
曲线显示
由于上位机增加了多通道曲线显示以及其它综合测试功能，故现在还不能开源，后期等完善全部功能后就会开源。
样品测试:打火机气体(一般采用的是丁烷气体燃料)、75%酒精
实践工程下载
公众号后台回复：烟感 即可获取下载链接。
公众号粉丝福利时刻
这里我给大家申请到了福利，本公众号读者购买小熊派开发板可享受9折优惠，有需要购买小熊派的朋友，淘宝搜索即可，跟客服说你是公众号：嵌入式云IOT技术圈 的粉丝，立享9折优惠！
往期精彩
分享一个近期开源火爆全网的额温枪方案(硬件+源码)
深圳云之手科技开源炫酷RGB灯板DIY项目
TKM32F499高性能MCU评估板试用之万事开头难，先点个灯来压压惊！
网红物联网开发板小熊派使用评测
若觉得本次分享的文章对您有帮助，随手点[在看]并转发分享，也是对我的支持。
免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！
下载文档
