初学者
10 分钟

使用MQ-3和STM32L073RZ准确检测酒精蒸气的存在

呼吸、测试并保持安全!

Alcohol Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 24, 2024

点击板

Alcohol Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

开发具有先进乙醇气体检测技术的创新解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Alcohol Click基于MQ-3,一款来自郑州信盛电子科技的酒精传感器模块,用于检测空气中酒精的存在和浓度。MQ-3气体传感器包括一个微型AL2O3陶瓷管,一个氧化锡(SnO2)敏感层,一个测量电极,以及一个加热器固定在塑料和不锈钢网格外壳中。加热器为敏感元件的工作提供必要的工作条件。它对酒精具有

很高的灵敏度,对苯的灵敏度较低,适用于检测浓度在0.04至4毫克/升之间的酒精。MQ-3将其在空气中的浓度的模拟表示直接发送到标记为OUT的mikroBUS™插座的模拟引脚。传感器提供的模拟输出电压与空气中的酒精浓度成比例变化;空气中的酒精 浓度越高,输出电压越高。此外,这款Click板™还配

备了一个内置电位器,允许用户调节MQ-3电路的负载电阻,以实现最佳性能。这款Click板™只能使用5V逻辑电压级别进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click板™配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Alcohol Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

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™。

Click Shield for Nucleo-64 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

Alcohol Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product8 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

软件支持

库描述

该库包含用于Alcohol Click驱动程序的API。

关键函数:

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

  • alcohol_read_an_pin_voltage - 该函数读取AN引脚的AD转换结果,并将其转换为相应的电压级别。

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 Alcohol 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 "alcohol.h"

static alcohol_t alcohol;   /**< Alcohol Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    alcohol_cfg_t alcohol_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.

    alcohol_cfg_setup( &alcohol_cfg );
    ALCOHOL_MAP_MIKROBUS( alcohol_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( alcohol_init( &alcohol, &alcohol_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 alcohol_an_value = 0;

    if ( alcohol_read_an_pin_value ( &alcohol, &alcohol_an_value ) != ADC_ERROR ) {
        log_printf( &logger, " ADC Value : %u\r\n", alcohol_an_value );
    }

    float alcohol_an_voltage = 0;

    if ( alcohol_read_an_pin_voltage ( &alcohol, &alcohol_an_voltage ) != ADC_ERROR ) {
        log_printf( &logger, " AN Voltage : %.3f[V]\r\n\n", alcohol_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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