凭借实时警报和可操作的洞察,我们的监控解决方案将空气质量管理转变为动态和响应过程,为更安全的生活提供保障。
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硬件概览
它是如何工作的?
Air Quality 5 Click 基于 SGX Sensortech 的 MiCS-6814,这是一款紧凑的三重 MOS 传感器,具有三个完全独立的传感器。该 Click board™ 还包含 Texas Instruments 的 ADS1015,这是一款具有内部参考和可编程比较器的低功耗 12 位 ADC。MiCS-6814 传感器由三个独立的金属氧化物传感器组成,由三个独立的加热结构加热。吸附在金属氧化物表面的化学物质改变了传感器的电阻特性。典型的基线电阻可能因传感器而异,受到测量条件、传感器老化和其他因素的影响。因此,建议定期监测传感电阻相对于基线电阻的相对变化。这允许开发检测相对气体浓度变化的应用,而不是测量绝对气体浓度值。如前所述,同一芯片上有三个传感器。每个传感器对不同类型的气体作出反
应。有一个 RED 传感器,它对还原气体剂起反应;一个 OX 传感器,它对氧化气体剂起反应;以及一个对 NH3 起反应的传感器。这些传感器提供八种不同气体的读数(以 ppm 为单位),这些气体在汽车、工业或农业污染的大气中监测是非常有趣的。每个加热结构通过制造商推荐的电阻器从 mikroBUS™ 5V 电源轨供电。这确保了设备的最大使用寿命,因为超过推荐电流额定值会损坏传感器和加热器。建议在进行有效读数之前对传感器进行至少 30 秒的预热。预热时间越长,测量越准确。传感器电阻的变化由板载 ADC 测量和采样。ADS1015 ADC 具有四个多路复用输入,其中三个连接到每个传感器。ADC 具有内部参考,操作简单,提供可处理传感器电压的输入,并且需要较少的外部组件。
这些属性使其非常适合用于该 Click board™。此外,可以更改设备的 I2C 地址。通过使用标有 ADD SEL 的 SMD 跳线来完成。这些跳线允许选择 I2C LSB 位状态(0 或 1),允许在同一 I2C 总线上有多个 Click board™。ADS1015 IC 还具有一个 READY 引脚,用于向主机 MCU 发出转换准备读取的信号或警报。此引脚连接到 mikroBUS™ INT 引脚,并标记为 RDY。有关配置和使用此引脚的更多信息,请参阅 ADS1015 数据表。来自 mikroBUS™ 的 5V 和 3.3V 电源轨都被使用。ADC 由 3.3V 电源轨供电,但传感器需要 5V 电源轨。因此,Click board™ 需要同时提供 3.3V 和 5V 电源引脚的电源。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M3
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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 Air Quality 5 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
airq5_write_data
- 寄存器中写入数据的功能airq5_read_data
- 从寄存器中读取数据的功能airq5_set_configuration
- 配置功能
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 Airquality5 Click example
*
* # Description
* This application can detect gas pollution for a number of different gases.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes device and configuration chip.
*
* ## Application Task
* Reads the values of CO, NH3 and NO2 sensor and logs data on USBUART every 500ms.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "airquality5.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static airquality5_t airquality5;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
airquality5_cfg_t cfg;
airquality5.data_config = 0x8583;
/**
* 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.
airquality5_cfg_setup( &cfg );
AIRQUALITY5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
airquality5_init( &airquality5, &cfg );
}
void application_task ( void )
{
// Task implementation.
uint16_t NO2_sensor_data;
uint16_t NH3_sensor_data;
uint16_t CO_sensor_data;
CO_sensor_data = airq5_read_sensor_data( &airquality5, AIRQ5_DATA_CHANNEL_CO );
NO2_sensor_data = airq5_read_sensor_data( &airquality5, AIRQ5_DATA_CHANNEL_NO2 );
log_printf( &logger, " NO2 data: %d\r\n", NO2_sensor_data );
NH3_sensor_data = airq5_read_sensor_data( &airquality5, AIRQ5_DATA_CHANNEL_NH3 );
log_printf( &logger, " NH3 data: %d\r\n", NH3_sensor_data );
CO_sensor_data = airq5_read_sensor_data( &airquality5, AIRQ5_DATA_CHANNEL_CO );
log_printf( &logger," CO data: %d\r\n", CO_sensor_data );
log_printf( &logger, " -------- ");
Delay_ms( 200 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END