初学者
10 分钟

使用MQ-3和STM32F031K6准确检测酒精蒸气的存在

呼吸、测试并保持安全!

Alcohol Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Alcohol Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

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 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PA0
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-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
2x4 RGB Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU 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
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

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 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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