升级您的安全措施,采用高度精确且可靠的乙醇气体检测解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
Alcohol 2 Click 基于 SPEC Sensors 的 3SP-Ethanol-1000 传感器,可以检测高达 1000ppm 的乙醇浓度。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,它能够提供的数据就越准确,尤其是在进行校准时。传感器对小颗粒物、凝结水和其他杂质非常敏感,这些可能会阻止气体到达传感器。因此,建议在关键应用中使用时保护传感器。在理想条件下,此传感器的使用寿命是无限的,但在实际应用中,预期的操作寿命超过五年(在 23 ± 3°C;40 ± 10 %RH 条件下可达 10 年)。虽然非常可靠和准确,但此传感器非常适合构建相对气体传感应用。例如,它可以检测乙醇气体的增加水平。然而,在开发绝对气体浓度应用时,必须对传感器进行校准,并且需要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(在本例中为乙醇)的反应曲线并非完全线性,其他气体也可能影响测量(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程序,以计算绝对气体浓度。Alcohol 2
Click 使用 Texas Instruments 的 LMP91000,这是一款用于低功耗化学传感应用的可配置 AFE 恒电位仪 IC。它提供了完整的传感器解决方案,生成与传感器电流成正比的输出电压。使用带有可编程增益的跨阻放大器 (TIA) 转换通过传感器的电流,覆盖范围从 5μA 到 750μA,具体取决于所使用的传感器。参比电极 (RE) 和工作电极 (WE) 之间的电压保持恒定,偏置由可变偏置电路设置。当施加固定偏置电压时,此类传感器表现最佳。传感器制造商推荐为此 Click board™ 上的传感器设置 +100mV 的固定偏置电压。可以通过 I2C 寄存器设置偏置电压和 TIA 增益。此外,如果需要,可以使用 AFE IC 中的嵌入式热传感器进行结果补偿。它通过 VOUT 引脚以相对于 GND 的模拟电压值提供。该 Click board™ 上还有两个附加 IC。第一个是 Microchip 的 MCP3221,这是一个 12 位逐次逼近寄存器 A/D 转换器。第二个 IC 是 Texas Instruments 的 OPA344,这是一个单电源、轨到轨运算放大器。可以使用标记为 AN SEL 的板载开关选择
LMP91000 AFE 的 VOUT 引脚路由到哪个 IC。如果开关处于 ADC 位置,则 VOUT 引脚将路由到 MCP3221 ADC 的输入。这允许通过 I2C 接口读取 VOUT 引脚处的电压值作为数字信息。当开关处于 AN 位置时,它将 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 AFE 的 VOUT 引脚处的电压可以通过 mikroBUS™ 的 AN 引脚被主 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 I2C 总线上使用多个芯片。当驱动到低电平时,启用 I2C 通信,并且主设备(主 MCU)可以发出 START 条件。通信期间 RST 引脚应保持在低电平。此 Click board™ 可以选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平,通过 VCC SEL 跳线选择。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™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。
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
该库包含用于 Alcohol 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
alcohol2_write_byte
- 向寄存器写入一个字节alcohol2_read_byte
- 从寄存器读取一个字节alcohol2_read_alcohol
- 读取乙醇数据的功能
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 Alcohol2 Click example
*
* # Description
* The demo application gets Alcohol data and logs data to USBUART.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes device configuration.
*
* ## Application Task
* Gets Alcohol (C2H5OH) data and logs data to USBUART every 500ms.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "alcohol2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static alcohol2_t alcohol2;
static log_t logger;
static float alcohol_value;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
alcohol2_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 ----" );
// Click initialization.
alcohol2_cfg_setup( &cfg );
ALCOHOL2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
alcohol2_init( &alcohol2, &cfg );
alcohol2_write_byte( &alcohol2, ALCOHOL2_MODECN_REG, ALCOHOL2_DEEP_SLEEP_MODE );
alcohol2_write_byte( &alcohol2, ALCOHOL2_LOCK_REG, ALCOHOL2_WRITE_MODE );
alcohol2_write_byte( &alcohol2, ALCOHOL2_TIACN_REG, ALCOHOL2_EXT_TIA_RES | ALCOHOL2_100_OHM_LOAD_RES );
alcohol2_write_byte( &alcohol2, ALCOHOL2_REFCN_REG, ALCOHOL2_VREF_INT | ALCOHOL2_50_PERCENTS_INT_ZERO | ALCOHOL2_BIAS_POL_NEGATIVE | ALCOHOL2_0_PERCENTS_BIAS );
log_printf( &logger, "Alcohol 2 is initialized\r\n" );
Delay_ms( 300 );
}
void application_task ( void )
{
alcohol_value = alcohol2_read_alcohol( &alcohol2 );
log_printf( &logger, "Alcohol value : %f \r\n", alcohol_value );
Delay_ms( 500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END