MQ-2烟雾传感器详解（STM32）

使用MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡(SnO2)半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。处于200~3000摄氏度时，二氧化锡表面吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从面使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至面变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息。烟雾浓度越大导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。

主要应用：

家庭用气体泄漏报警器
工业用可燃烟雾气体报警器
便携式烟雾气体检测器

三、程序设计

1.使用STM32F103C8T6读取MQ-2烟雾感器采集的数据，通过串口发送至电脑

2.将读取得到的烟雾浓度数据同时在OLED上显示

注意：传感器通电后，需要先预热约60s后测量的数据才稳定。通电后传感器会出现正常的轻度发热现象，因为内部有电热丝。

|----------|------|
| MQ-2 | PA0 |
| OLED_SCL | PB11 |
| OLED_SDA | PB10 |
| 串口 | 串口1 |

main.c文件

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "mq2.h"
#include "adcx.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 项目			:	MQ-2烟雾传感器实验                     
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.8.21
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	参看mq2.h							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥 

**********************BEGIN***********************/

u16 value;
u8 buff[30];//参数显示缓存数组
float ppm;

int main(void)
{ 
	
  SystemInit();//配置系统时钟为72M	
	delay_init(72);
	LED_Init();
	LED_On();
	MQ2_Init();
	USART1_Config();//串口初始化
	
	OLED_Init();
	printf("Start \n");
	delay_ms(1000);
	
	OLED_Clear();
	//显示"烟雾浓度:"
	OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);
	OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);
	OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);
	OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);
	OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);
	
	

  while (1)
  {
		LED_Toggle();
		value = MQ2_GetData();  
		
		printf("烟雾浓度: %d\r\n",value);
		OLED_ShowNum(80,0,value,4,16,1);
		
		ppm = MQ2_GetData_PPM();
		sprintf((char*)buff, "%.2fppm    ",ppm);
		OLED_ShowString(48,16,buff,16,1);
		
//		if(value)
//		{
//			OLED_ShowChinese(48,32,4,16,1);	//异
//			OLED_ShowChinese(64,32,6,16,1);	//常
//		}
//		else
//		{
//			OLED_ShowChinese(48,32,5,16,1);	//正
//			OLED_ShowChinese(64,32,6,16,1);	//常
//		}

		delay_ms(200);

  }
	
}

mq2.h文件

cpp 复制代码

#ifndef __MQ2_H
#define	__MQ2_H
#include "stm32f10x.h"
#include "adcx.h"
#include "delay.h"
#include "math.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 文件			:	MQ-2烟雾传感器h文件                   
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.8.21
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	见代码							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥

**********************BEGIN***********************/

#define MQ2_READ_TIMES	10  //MQ-2传感器ADC循环读取次数

//模式选择	
//模拟AO:	1
//数字DO:	0
#define	MODE 	1

/***************根据自己需求更改****************/
// MQ-2 GPIO宏定义
#if MODE
#define		MQ2_AO_GPIO_CLK								RCC_APB2Periph_GPIOA
#define 	MQ2_AO_GPIO_PORT							GPIOA
#define 	MQ2_AO_GPIO_PIN								GPIO_Pin_0
#define   ADC_CHANNEL               		ADC_Channel_0	// ADC 通道宏定义

#else
#define		MQ2_DO_GPIO_CLK								RCC_APB2Periph_GPIOA
#define 	MQ2_DO_GPIO_PORT							GPIOA
#define 	MQ2_DO_GPIO_PIN								GPIO_Pin_1			

#endif
/*********************END**********************/


void MQ2_Init(void);
uint16_t MQ2_GetData(void);
float MQ2_GetData_PPM(void);

#endif /* __ADC_H */

mq2.c文件

cpp 复制代码

#include "mq2.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 文件			:	MQ-2烟雾传感器c文件                   
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.8.21
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	见代码							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥

**********************BEGIN***********************/

void MQ2_Init(void)
{
	#if MODE
	{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
		
		RCC_APB2PeriphClockCmd (MQ2_AO_GPIO_CLK, ENABLE );	// 打开 ADC IO端口时钟
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MQ2_AO_GPIO_PIN;					// 配置 ADC IO 引脚模式
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		// 设置为模拟输入
		
		GPIO_Init(MQ2_AO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);				// 初始化 ADC IO

		ADCx_Init();
	}
	#else
	{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
		
		RCC_APB2PeriphClockCmd (MQ2_DO_GPIO_CLK, ENABLE );	// 打开连接 传感器DO 的单片机引脚端口时钟
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MQ2_DO_GPIO_PIN;			// 配置连接 传感器DO 的单片机引脚模式
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;			// 设置为上拉输入
		
		GPIO_Init(MQ2_DO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);				// 初始化 
		
	}
	#endif
	
}

#if MODE
uint16_t MQ2_ADC_Read(void)
{
	//设置指定ADC的规则组通道，采样时间
	return ADC_GetValue(ADC_CHANNEL, ADC_SampleTime_55Cycles5);
}
#endif

uint16_t MQ2_GetData(void)
{
	
	#if MODE
	uint32_t  tempData = 0;
	for (uint8_t i = 0; i < MQ2_READ_TIMES; i++)
	{
		tempData += MQ2_ADC_Read();
		delay_ms(5);
	}

	tempData /= MQ2_READ_TIMES;
	return tempData;
	
	#else
	uint16_t tempData;
	tempData = !GPIO_ReadInputDataBit(MQ2_DO_GPIO_PORT, MQ2_DO_GPIO_PIN);
	return tempData;
	#endif
}


float MQ2_GetData_PPM(void)
{
	#if MODE
	float  tempData = 0;
	

	for (uint8_t i = 0; i < MQ2_READ_TIMES; i++)
	{
		tempData += MQ2_ADC_Read();
		delay_ms(5);
	}
	tempData /= MQ2_READ_TIMES;
	
	float Vol = (tempData*5/4096);
	float RS = (5-Vol)/(Vol*0.5);
	float R0=6.64;
	
	float ppm = pow(11.5428*R0/RS, 0.6549f);
	
	return ppm;
	#endif
}