初学者
10 分钟

使用MQ-7和ATmega328P通过持续监测CO水平创建安全环境

对抗无声敌人的守护者

CO Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

CO Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

准备好对抗一氧化碳了吗?这就是解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CO Click基于MQ-7,这是来自郑州瑞信电子技术的一款一氧化碳传感器,可检测空气中一氧化碳的存在和浓度。MQ-7传感器单元上的气体感应层由二氧化锡(SnO2)制成,在洁净空气中的电导率较低。随着一氧化碳浓度的升高,电导率增加。它对一氧化碳具有 很高的灵敏度,在广泛的范围内适用于检测浓度从20

到2000ppm的一氧化碳。除了二氧化碳存在的二进制指示之外,MQ-7还提供其在空气中浓度的模拟表示,直接发送到带标签的mikroBUS™插座的模拟引脚OUT。传感器的模拟输出电压与一氧化碳浓度成正 比;空气中的一氧化碳浓度越高,输出电压越高。此外,MQ-7还有一个内置电位器,可以调整传感器电路

的负载电阻。这个Click board™只能使用5V逻辑电压级别运行。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click board™配备了一个包含函数和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

CO Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side 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

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PC0
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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

CO Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Barometer 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Arduino UNO Rev3 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Arduino UNO MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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

这个库包含 CO Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • co_read_an_pin_value - 该函数读取 AN 引脚的 AD 转换结果。

  • co_read_an_pin_voltage - 该函数读取 AN 引脚的 AD 转换结果,并将其转换为比例电压级别。

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 main.c
 * @brief CO Click Example.
 *
 * # Description
 * The demo application shows the reading of the adc 
 * values given by the sensors.
 * 
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Configuring Clicks and log objects.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the adc value and prints in two forms (DEC and HEX).
 *
 * @author Jelena Milosavljevic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "co.h"

static co_t co;   /**< CO Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    co_cfg_t co_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.

    co_cfg_setup( &co_cfg );
    CO_MAP_MIKROBUS( co_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( co_init( &co, &co_cfg ) == ADC_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );   
}

void application_task ( void ) {
    uint16_t co_an_value = 0;

    if ( co_read_an_pin_value ( &co, &co_an_value ) != ADC_ERROR ) {
        log_printf( &logger, " ADC Value : %u\r\n", co_an_value );
    }

    float co_an_voltage = 0;

    if ( co_read_an_pin_voltage ( &co, &co_an_voltage ) != ADC_ERROR ) {
        log_printf( &logger, " AN Voltage : %.3f[V]\r\n\n", co_an_voltage );
    }

    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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