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一、MQ-2烟雾传感器简介 MQ-2烟雾传感器采用在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2),属于表面离子式N型半导体。当MQ-2烟雾传感器在200到300摄氏度环境时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化,就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息,烟雾的浓度越大,导电率越大,输出电阻越低,则输出的模拟信号就越大。MQ-2烟雾传感器的探测范围极其的广泛,常用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、苯、烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。 MQ-2具有以下特点: 具有信号输出指示。双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出)TTL输出有效信号为低电平,当输出低电平时信号灯亮,可直接接单片机。模拟量输出0~5V电压,浓度越高电压越高。对液化气,天然气,城市煤气有较好的灵敏度。具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。快速的响应恢复特性。图一 MQ-2烟雾传感器的外观图 图二 MQ-2烟雾传感器的内部电路图 二、MQ-2烟雾传感器测量气体浓度的基本原理 MQ-2烟雾传感器输出0~5V的测量信号电压,浓度越高电压越高。这样将MQ-2烟雾传感器的模拟输出信号管脚接到处理器的一个ADC(模数转换)管脚进行模数转换,得出MQ-2烟雾传感器信号管脚上输出的电压值。我们知道MQ-2烟雾传感器信号管脚上输出的电压值是与电阻成反比关系的,而电阻值的大小是与气体浓度呈一定的线性关系的。这样一来,我们就能通过测量MQ-2烟雾传感器的输出电压值推导得到气体的浓度。 图三 MQ-2烟雾传感器气敏元件的灵敏度特性 三、MQ-2烟雾传感器测量气体浓度的程序实现 在我们的实际工程应用中,将MQ-2烟雾传感器的模拟信号输出管脚接到STM32F103ZET6的ADC管脚上(PA4管脚)。下面列出AD采样的相关代码: void MQ2_Init(void) { MQ2_GPIO_Configuration(); MQ2_DMA_Configuration(); MQ2_Configuration(); } void MQ2_GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); } void MQ2_DMA_Configuration(void) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel1); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)MQ2_ADC_ConvertedValue; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_NUM; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); } void MQ2_Configuration(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_DeInit(ADC1); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = ADC_NUM; ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_6,1,ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); ADC_ResetCalibration(ADC1); while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_StartCalibration(ADC1); while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); } u16 Get_MQ2_Adc(u8 ch) { ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)); return ADC_GetConversionValue(ADC1); } u16 Get_MQ2_Adc_Average(u8 ch,u8 times) { u32 temp_val=0; u8 t; for(t=0;t |
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