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MQ-4氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在燃料氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。MQ-4氣體傳感器中對甲烷的靈敏度高，對丙烷，丁烷也有較好的靈敏度。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，特別是天然氣，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。
一模塊來源
模塊實物展示：
資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1B8WhPIzTmWwQsFFVayRpAA?pwd=9966
資料提取碼：9966
二 規(guī)格參數(shù)
工作電壓：3.3V ~ 5V
工作電流：150MA
輸出方式: DO接口為數(shù)字量輸出 AO接口為模擬量輸出
讀取方式：ADC
管腳數(shù)量：4 Pin（2.54mm間距排針）
以上信息見廠家資料文件
三移植過程
我們的目標(biāo)是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【能夠判斷當(dāng)前環(huán)境狀況的功能】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
MQ-4氣體傳感器對甲烷靈敏度高，對酒精及其他一些干擾性氣體有較強的抗干擾能力。
其對應(yīng)的原理圖，AO輸出為MQ傳感器直接輸出的電壓，所以為模擬量；DO為經(jīng)過LM393進行電壓比較后，輸出高低電平，所以為數(shù)字量。
因此DO引腳可以配置為GPIO的輸入模式，AO引腳需要配置為ADC模擬輸入模式。
3.2引腳選擇
想要使用ADC，需要確定使用的引腳是否有ADC外設(shè)功能?？梢酝ㄟ^手冊進行查看。在用戶手冊439頁。
這里選擇使用PA5的附加ADC功能。
有ADC功能的引腳
模塊接線圖
3.3移植至工程
移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_mq4.c與bsp_mq4.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。
在文件bsp_mq4.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#include "bsp_mq4.h"/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：ADC_MQ4_Init* 函 數(shù) 說 明：初始化ADC功能* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void ADC_MQ4_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體RCC_MQ_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘RCC_MQ_ADC_ENABLE(); // 使能ADC時鐘GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_MQ_DO; // GPIO引腳GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 輸入模式GPIO_Init(PORT_MQ_GPIO, &GPIO_InitStruct); // 初始化ANALOG_GPIO_ENABLE(); // PA05設(shè)定為模擬輸入/* ADC配置 */ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure; // ADC單通道轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體// 配置ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode; //單通道單次轉(zhuǎn)換模式ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4; // 時鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHzADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個ADC時鐘周期ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA; //VDDA參考電壓ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable; //關(guān)閉跟隨器ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable; //關(guān)閉內(nèi)置溫度傳感器ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable; //不觸發(fā)DMAADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight; //ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果右對齊ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable; //轉(zhuǎn)換結(jié)果累加不使能//ADC模擬看門狗通道初始化ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);//配置單通道轉(zhuǎn)換模式ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull; // 單通道ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果溢出保存ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = CHANNEL_ADC; // 選擇ADC轉(zhuǎn)換通道，AIN5:PA05ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure); // 初始化配置ADC_Enable(); //ADC使能ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉(zhuǎn)換}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：ADC_GET* 函 數(shù) 功 能：讀取一次ADC值* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：測量到的值* 作 者：LCKFB* 備 注：**********************************************************/uint32_t ADC_GET(void){ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉(zhuǎn)換uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數(shù)據(jù)return adcValue;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_Adc_MQ4_Value* 函 數(shù) 說 明：* 函 數(shù) 形 參：* 函 數(shù) 返 回：對應(yīng)掃描的ADC值* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_Adc_MQ4_Value(void){uint32_t Data = 0;for(int i = 0; i < SAMPLES; i++){Data += ADC_GET();}Data = Data / SAMPLES;return Data;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ4_Percentage_value* 函 數(shù) 說 明：讀取MQ4值，并且返回百分比* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：返回百分比* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned int Get_MQ4_Percentage_value(void){int adc_max = 4095;int adc_new = 0;int Percentage_value = 0;adc_new = Get_Adc_MQ4_Value();Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;return Percentage_value;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_MQ4_DO_value* 函 數(shù) 說 明：獲取MQ4DO引腳的電平狀態(tài)* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：0=未檢測到高于靈敏度的酒精值 1=檢測到高于靈敏度的酒精值* 作 者：LC* 備 注：調(diào)整模塊上的滑動電阻即可調(diào)整靈敏度******************************************************************/char Get_MQ4_DO_value(void){if( GPIO_ReadPin(PORT_MQ_GPIO, GPIO_MQ_DO) == GPIO_Pin_RESET ){return 0;}else{return 1;}}
在文件bsp_mq4.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#ifndef _BSP_MQ4_H_#define _BSP_MQ4_H_#include "board.h"#define RCC_MQ_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define RCC_MQ_ADC_ENABLE() __RCC_ADC_CLK_ENABLE()#define ANALOG_GPIO_ENABLE() PA05_ANALOG_ENABLE()#define CHANNEL_ADC ADC_ExInputCH5#define PORT_MQ_GPIO CW_GPIOA#define GPIO_MQ_AO GPIO_PIN_5#define GPIO_MQ_DO GPIO_PIN_1//采樣次數(shù)#define SAMPLES 30void ADC_MQ4_Init(void);unsigned int Get_Adc_MQ4_Value(void);unsigned int Get_MQ4_Percentage_value(void);char Get_MQ4_DO_value(void);#endif
?四移植驗證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-21 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_mq4.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200ADC_MQ4_Init();printf("ADC Demo Startrn");while(1){printf("甲烷含量 = %d%%rnn", Get_MQ4_Percentage_value() );delay_ms(1000);}}
移植現(xiàn)象：輸出換算后的甲烷濃度百分比。
模塊移植成功案例代碼：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1eoJ8luqaw20s3-EAzKsdyQ?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
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