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MQ-4氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中存在燃料氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。MQ-4氣體傳感器中對甲烷的靈敏度高，對丙烷，丁烷也有較好的靈敏度。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，特別是天然氣，是一款適合多種應用的低成本傳感器。
一模塊來源
模塊實物展示：
資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1B8WhPIzTmWwQsFFVayRpAA?pwd=9966
資料提取碼：9966
二 規(guī)格參數(shù)
工作電壓：3.3V ~ 5V
工作電流：150MA
輸出方式: DO接口為數(shù)字量輸出 AO接口為模擬量輸出
讀取方式：ADC
管腳數(shù)量：4 Pin（2.54mm間距排針）
以上信息見廠家資料文件
三移植過程
我們的目標是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【能夠判斷當前環(huán)境狀況的功能】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
MQ-4氣體傳感器對甲烷靈敏度高，對酒精及其他一些干擾性氣體有較強的抗干擾能力。
其對應的原理圖，AO輸出為MQ傳感器直接輸出的電壓，所以為模擬量；DO為經(jīng)過LM393進行電壓比較后，輸出高低電平，所以為數(shù)字量。
因此DO引腳可以配置為GPIO的輸入模式，AO引腳需要配置為ADC模擬輸入模式。
3.2引腳選擇
想要使用ADC，需要確定使用的引腳是否有ADC外設功能?？梢酝ㄟ^手冊進行查看。在用戶手冊439頁。
這里選擇使用PA5的附加ADC功能。
有ADC功能的引腳
模塊接線圖
3.3移植至工程
移植步驟中的導入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_mq4.c與bsp_mq4.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關代碼。
在文件bsp_mq4.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#include "bsp_mq4.h"/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：ADC_MQ4_Init* 函 數(shù) 說 明：初始化ADC功能* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void ADC_MQ4_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結構體RCC_MQ_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘RCC_MQ_ADC_ENABLE(); // 使能ADC時鐘GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_MQ_DO; // GPIO引腳GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 輸入模式GPIO_Init(PORT_MQ_GPIO, &GPIO_InitStruct); // 初始化ANALOG_GPIO_ENABLE(); // PA05設定為模擬輸入/* ADC配置 */ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // ADC初始化結構體ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結構體ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure; // ADC單通道轉換結構體// 配置ADC初始化結構體ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode; //單通道單次轉換模式ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4; // 時鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHzADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個ADC時鐘周期ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA; //VDDA參考電壓ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable; //關閉跟隨器ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable; //關閉內置溫度傳感器ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable; //不觸發(fā)DMAADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight; //ADC轉換結果右對齊ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable; //轉換結果累加不使能//ADC模擬看門狗通道初始化ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);//配置單通道轉換模式ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull; // 單通道ADC轉換結果溢出保存ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = CHANNEL_ADC; // 選擇ADC轉換通道，AIN5:PA05ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure; // ADC初始化結構體ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結構體ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure); // 初始化配置ADC_Enable(); //ADC使能ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉換}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：ADC_GET* 函 數(shù) 功 能：讀取一次ADC值* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：測量到的值* 作 者：LCKFB* 備 注：**********************************************************/uint32_t ADC_GET(void){ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉換uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數(shù)據(jù)return adcValue;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_Adc_MQ4_Value* 函 數(shù) 說 明：* 函 數(shù) 形 參：* 函 數(shù) 返 回：對應掃描的ADC值* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_Adc_MQ4_Value(void){uint32_t Data = 0;for(int i = 0; i < SAMPLES; i++){Data += ADC_GET();}Data = Data / SAMPLES;return Data;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ4_Percentage_value* 函 數(shù) 說 明：讀取MQ4值，并且返回百分比* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：返回百分比* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_MQ4_Percentage_value(void){int adc_max = 4095;int adc_new = 0;int Percentage_value = 0;adc_new = Get_Adc_MQ4_Value();Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;return Percentage_value;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ4_DO_value* 函 數(shù) 說 明：獲取MQ4DO引腳的電平狀態(tài)* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：0=未檢測到高于靈敏度的酒精值 1=檢測到高于靈敏度的酒精值* 作 者：LC* 備 注：調整模塊上的滑動電阻即可調整靈敏度******************************************************************/char Get_MQ4_DO_value(void){if( GPIO_ReadPin(PORT_MQ_GPIO, GPIO_MQ_DO) == GPIO_Pin_RESET ){return 0;}else{return 1;}}
在文件bsp_mq4.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#ifndef _BSP_MQ4_H_#define _BSP_MQ4_H_#include "board.h"#define RCC_MQ_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define RCC_MQ_ADC_ENABLE() __RCC_ADC_CLK_ENABLE()#define ANALOG_GPIO_ENABLE() PA05_ANALOG_ENABLE()#define CHANNEL_ADC ADC_ExInputCH5#define PORT_MQ_GPIO CW_GPIOA#define GPIO_MQ_AO GPIO_PIN_5#define GPIO_MQ_DO GPIO_PIN_1//采樣次數(shù)#define SAMPLES 30void ADC_MQ4_Init(void);unsigned int Get_Adc_MQ4_Value(void);unsigned int Get_MQ4_Percentage_value(void);char Get_MQ4_DO_value(void);#endif
?四移植驗證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_mq4.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200ADC_MQ4_Init();printf("ADC Demo Startrn");while(1){printf("甲烷含量 = %d%%rnn", Get_MQ4_Percentage_value() );delay_ms(1000);}}
移植現(xiàn)象：輸出換算后的甲烷濃度百分比。
模塊移植成功案例代碼：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1eoJ8luqaw20s3-EAzKsdyQ?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
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