我们的 CO 气体检测解决方案是一位可靠的哨兵,提供即时警报和实时数据,以保护个人和空间免受一氧化碳的危害。
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硬件概览
它是如何工作的?
CO 2 Click 基于 SPEC Sensors 的 3SP CO 1000,这是一种一氧化碳(CO)气体传感器,能够检测高达 1000ppm 的 CO 浓度。该传感器的响应时间非常短;然而,暴露于特定气体的时间越长,它提供的数据就越准确,尤其是在进行校准时。该传感器对小尘粒、冷凝水和其他杂质非常敏感,这些杂质可能会阻止气体到达传感器。在关键应用中使用时,建议保护传感器。在理想条件下,该传感器的使用寿命是无限的,但在实际应用中,预期使用寿命超过五年(在 23 ± 3 ˚C 温度和 40 ± 10% RH 湿度下可达 10 年)。虽然非常可靠和准确,但该传感器也非常适合构建相对气体传感应用。例如,它可以检测到 CO 气体的增加,这种气体由于无味、无嗅和无色而很难检测。然而,在开发用于绝对气体浓度的应用时,必须对传感器进行校准,并对测量数据进行补偿。湿度和温度等因素会影响测量,传感器对特定测量气体(一氧化碳)的反应曲线不是完全线性的,其他气体可能会影响测量(对其他气体的交叉敏感性)。因此,必须在工作环境条件下
进行一系列校准,以计算绝对气体浓度。CO 2 Click 使用了 Texas Instruments 的 LMP91000,这是一款用于低功耗化学传感应用的可配置 AFE 电位测量 IC。它提供完整的传感器解决方案,生成与传感器电流成比例的输出电压。具有可编程增益的跨阻放大器(TIA)将通过传感器的电流转换为电压,覆盖范围从 5μA 到 750μA,具体取决于所使用的传感器。参考电极(RE)和工作电极(WE)之间的电压是恒定的,偏置由可变偏置电路设置。传感器在施加固定偏置电压时表现最佳。传感器制造商建议在此 Click board™ 上的传感器使用 200mV 的固定偏置电压。偏置电压和 TIA 增益可以通过 I2C 寄存器设置。此外,AFE IC 中嵌入了一个热传感器,如果需要,可以用于结果补偿。热传感器通过 VOUT 引脚以相对于 GND 的模拟电压值提供。Click board™ 上还有两个附加 IC。第一个是 Microchip 的 12 位逐次逼近寄存器 A/D 转换器 MCP3221。第二个 IC 是 Texas Instruments 制造的单电源轨到轨运算放大器 OPA344。可以使用标记为 AN SEL
的板载开关选择将 LMP91000 AFE 的 VOUT 引脚路由到哪个 IC。如果开关在 ADC 位置,VOUT 引脚将被路由到 MCP3221 ADC 的输入。这允许通过 I2C 接口读取 VOUT 引脚上的电压值作为数字信息。当开关在 AN 位置时,它会将 LMP91000 AFE IC 的 VOUT 引脚路由到 OPA344 的输入。OPA344 运算放大器的输出具有稳定的单位增益,充当缓冲器,使得 AFE 的 VOUT 引脚上的电压可以通过 mikroBUS™ 的 AN 引脚由主 MCU 采样。mikroBUS™ 上的 RST 引脚连接到 LMP91000 的 MEMB 引脚,用于启用 I2C 接口部分,从而可以在同一个 I2C 总线上使用多个芯片。当驱动到低逻辑电平时,启用 I2C 通信,主设备(主 MCU)可以发出 START 条件。在通信期间,RST 引脚应保持在低电平。此 Click board™ 可通过 VCC SEL 跳线选择在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click board™ 配备了一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创
新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调
节过的电源供应模块。所有 mikroBUS™ 本身支持的 通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
2048
硅供应商
Microchip
引脚数
100
RAM (字节)
524288
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
此库包含 CO 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
co2_read_adc
- 读取 12 位 AD 转换器的转换数据(CO)的功能co2_enable
- 将设备置于启用或禁用状态的功能co2_get_co2_ppm
- 读取 CO 转换数据并将其计算为 ppm 的功能
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 CO2 Click example
*
* # Description
* This application enables usage of very accurate CO sensor.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C interface and performs the device configuration for properly working.
*
* ## Application Task
* Gets CO (Carbon Monoxide) data as ppm value every 300 miliseconds.
* Results will be logged on UART. The CO value range is from 0 to 1000 ppm.
*
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "co2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static co2_t co2;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
co2_cfg_t cfg;
uint8_t temp_w;
/**
* 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.
co2_cfg_setup( &cfg );
CO2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
co2_init( &co2, &cfg );
Delay_ms ( 500 );
temp_w = CO2_WRITE_MODE;
co2_generic_write( &co2, CO2_LOCK_REG, &temp_w, 1 );
temp_w = CO2_STANDBY_MODE;
co2_generic_write( &co2, CO2_MODECN_REG, &temp_w, 1 );
temp_w = CO2_3500_OHM_TIA_RES | CO2_100_OHM_LOAD_RES;
co2_generic_write( &co2, CO2_TIACN_REG, &temp_w, 1 );
temp_w = CO2_VREF_EXT | CO2_50_PERCENTS_INT_ZERO | CO2_BIAS_POL_NEGATIVE | CO2_0_PERCENTS_BIAS;
co2_generic_write( &co2, CO2_REFCN_REG, &temp_w, 1 );
log_printf( &logger, "CO 2 is initialized\r\n\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
void application_task ( void )
{
float co2_value;
co2_wait_i2c_ready( &co2 );
co2_get_co2_ppm( &co2, &co2_value );
log_printf( &logger, "CO : %.2f ppm\r\n", co2_value );
Delay_ms ( 300 );
}
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