中级
30 分钟

使用MiCS-2714和ATmega32远离有害的二氧化氮

检测NO2,保护健康:您清洁、安全空气的解决方案

NO2 2 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 27, 2024

点击板

NO2 2 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega32

用您的工程技能加入对抗NO2污染的战斗。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

NO2 2 Click 基于MiCS-2714传感器,这是SGX Sensortech生产的一种紧凑型MOS传感器。该传感器包含一个微机械金属氧化物半导体膜片,集成了加热电阻。该电阻产生热量,催化反应,影响氧化层本身的电阻。加热器的温度相当高:范围在350°C至550°C之间。在初始预热期后,传感器可以在两秒钟内检测到气体变化。MiCS-2714传感器的电阻不会随着气体浓度线性变化,因此在用于绝对气体浓度测量应用之前必须进行适当的校准。传感器在低气体浓度下阻抗

变化最大。随着大气中气体浓度的增加,阻抗变化变慢。MiCS-2714传感器是一个简单的设备:只有四个连接。两个引脚连接内部加热元件,另两个引脚连接MOS传感器。应用的关键是为电压分压器计算一个适当的电阻。传感器(作为一个电阻)和固定电阻之间的中间抽头提供输出电压。这直接取决于传感器的电阻,使其可以用作Microchip的MCP3201低功耗12位A/D转换器的输入,该转换器具有I2C接口。该ADC允许将输出电压转换为数字信息,通过mikroBUS™插座上的

I2C引脚进行访问。通过使用电源电压作为转换的电压参考,这款ADC进一步简化了设计,仍然提供良好的转换质量,得益于其低噪声输入。由于传感器的惰性性质,这款ADC的速度已经足够快,尽管它在I2C快速模式下操作时可以提供高达22.3ksps的采样率。此Click板™只能在5V逻辑电压水平下操作。在将Click板™与不同逻辑电平的MCU一起使用之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

NO2 2 Click top side image
NO2 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 开发板的每个部分

都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA5
CS
SPI Clock
PB7
SCK
SPI Data OUT
PB6
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Preheating Indicator
PD4
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

NO2 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyAVR v7 MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含NO2 2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • no22_read_data - 读取ADC数据的函数

  • no22_get_ppb - 读取ppb数据的函数

  • no22_set_pht_state - 设置pht引脚状态的函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief NO22 Click example
 * 
 * # Description
 * Measure the level of NO2
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Driver init
 * 
 * ## Application Task  
 * Measures in span of 1 seconc ppb of NO2
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "no22.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static no22_t no22;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    no22_cfg_t cfg;
    uint8_t error_data;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    no22_cfg_setup( &cfg );
    NO22_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    no22_init( &no22, &cfg );

    error_data = no22_set_pht_state( &no22, NO22_PIN_STATE_LOW );

    if ( error_data == NO22_DEVICE_ERROR )
    {
        log_printf( &logger, "Device error \r\n" );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, "***** App init ***** \r\n" );
}

void application_task ( )
{
    uint16_t temp_data_read;
    float data_ppb;
    
    temp_data_read = no22_read_data( &no22 );
    log_printf( &logger, "ADC: %d \n\r", temp_data_read );
    
    data_ppb = no22_get_ppb( &no22 );
    log_printf( &logger, "PPB: %f \r\n", data_ppb );
    
    log_printf( &logger, "___________________________\r\n" );
    
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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