轻松开发顶级酒精呼气测试仪以及早期火灾和气体泄漏检测应用。
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硬件概览
它是如何工作的?
Alcohol 3 Click基于SGX Sensortech的MiCS-5524传感器,这是一种紧凑的MOS传感器。该传感器包含一个微机械金属氧化物半导体隔膜,集成了加热电阻。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,范围为350°C到550°C。经过初始预热期后,传感器可以在两秒钟以内检测到气体变化。MiCS-5524传感器的电阻与气体浓度的变化不呈线性关系,因此在将其用于绝对气体浓度测量应用之前,必须进行适当的校准。在低气体浓度下,阻抗变化最大。随着环境中气体的饱和,阻抗变化变慢。特别是在开发用于从呼气样本中估算血液酒精含量(BAC)(也称为呼气分析
仪)的应用时,应考虑这一点。MiCS-5524传感器是一个简单的设备:它只有四个连接。两个引脚是内部加热元件的连接,而另两个是MOS传感器的连接。应用归结为为分压器计算适当的电阻。MiCS-5524传感器的数据表提供了其在清洁空气(人工条件下)中使用时的典型阻值。灵敏度然后表示为传感器在清洁空气中的电阻与60 ppm CO浓度下电阻之比。传感器(作为电阻)与固定电阻之间的中间抽头提供输出电压。它取决于传感器的电阻,使其可以作为Microchip的MCP3221(一个具有I2C接口的低功耗12位A/D转换器)的输入。该ADC允许将输出电压转换为数字信息,通过mikroBUS™插座上的
I2C引脚访问。通过使用电源电压作为转换的电压参考,该ADC进一步降低了设计的复杂性,同时由于其低噪声输入,仍然提供了良好的转换质量。由于传感器的惰性特性,尽管在I2C快速模式下操作时可以提供高达22.3ksps的采样率,但该ADC的速度仍然足够快。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
64
硅供应商
Microchip
引脚数
40
RAM (字节)
4096
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
该库包含用于Alcohol 3 Click驱动程序的API。
关键功能:
alcohol3_get_co_in_ppm
- 此功能读取一氧化碳(CO)数据,以ppm为单位(1 ppm - 1000 ppm)alcohol3_get_percentage_bac
- 此功能读取血液中酒精的百分比(BAC)alcohol3_get_adc_data
- 此功能读取12位ADC值
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 Alcohol3 Click example
*
* # Description
* Code of this sensor reacts to the presence of deoxidizing and reducing gases,
* such as ethanol (also known as alcohol).
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Application Init performs Logger and Click initialization.
*
* ## Application Task
* Reads percentage of alcohol in the blood (BAC)
* and this data logs to USBUART every 1 sec.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "alcohol3.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static alcohol3_t alcohol3;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
alcohol3_cfg_t cfg;
/**
* 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 ----" );
Delay_ms ( 100 );
// Click initialization.
alcohol3_cfg_setup( &cfg );
ALCOHOL3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
alcohol3_init( &alcohol3, &cfg );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
log_printf( &logger, " ---- Alcohol 3 Click ----\r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " ---- Initialization ---\r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
void application_task ( void )
{
uint16_t co_ppm;
uint16_t p_bac;
float temp_bac;
// Task implementation.
log_printf( &logger, " --- Alcohol diagnostics ---- \r\n" );
co_ppm = alcohol3_get_co_in_ppm ( &alcohol3 );
log_printf( &logger, " co in ppm %d | \r\n", co_ppm );
temp_bac = alcohol3_get_percentage_bac( &alcohol3 );
p_bac = ( uint16_t )( temp_bac * 1000 );
if ( 10 > p_bac && p_bac < 100 )
{
log_printf( &logger, " BAC | 0.00%d\r\n", p_bac );
}
else if ( 100 <= p_bac && 1000 > p_bac )
{
log_printf( &logger, " BAC | 0.0%d\r\n", p_bac );
}
else if ( p_bac >= 1000 )
{
log_printf( &logger, " BAC | 0.%d\r\n", p_bac );
}
else
{
log_printf( &logger, " BAC | 0.0000\r\n" );
}
log_printf( &logger, " ---------------------------- \r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END