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【HAL库每天一例】第088例:MH-Z14A二氧化碳传感器模块

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haohao663 提问时间:2016-8-9 09:58 /
【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程,
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库,后面会持续添加模块应用例程。
同样的,我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程,欢迎持续关注,并提出改进意见。

例程下载:
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图

百度云盘:https://pan.baidu.com/s/1slN8rIt 密码:u6m1
360云盘:http://yunpan.cn/OcPiRp3wEcA92u密码 cfb6
(硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-121. MH-Z14A二氧化碳传感器模块
/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: 1.二氧化碳浓度值读取(串口方式)
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明:
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝:
  * 论坛:硬石电子社区
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  MH-Z14A二氧化碳气体传感器(以下简称传感器)是一个通用只能小型传感器,利用非色散红外
(NDIR)原理对空气中存在的CO2气体进行探测,具有很好的选择性和无氧气依赖性,寿命长。内
置温度补偿;同时具有数字输出、模拟输出及PWM输出,方便使用。该传感器是将成熟的红外吸收
气体检测技术与精密光路设计、精良电路设计紧密结合而制作出的高性能传感器。
  
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行,必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  
  
【3】操作及现象
把3.5寸TFT液晶模组插入开发板中间液晶接口上,使用开发板配套的MINI USB线连接到开发
板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口(需要安装驱动),在电脑端打开串口调试助手工
具,设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后,将MH-Z14A模块的串口输出接入USART2的两
个引脚,可以观察到LCD上显示原始9个字节数据和计算得出的二氧化碳浓度值。
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
CubeMX_1.jpg
CubeMX_2.jpg
CubeMX_3.jpg
CubeMX_4.jpg
CubeMX_5.jpg
CubeMX_6.jpg
CubeMX_7.jpg
CubeMX_8.jpg
CubeMX_9.jpg
CubeMX_10.jpg
CubeMX_11.jpg
CubeMX_12.jpg



bsp_usartx.c文件内容
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * 文件名程: bsp_usartx.c
  4.   * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
  5.   * 版    本: V1.0
  6.   * 编写日期: 2015-10-04
  7.   * 功    能: 二氧化碳模块读取数值(串口方式)
  8.   ******************************************************************************
  9.   * 说明:
  10.   * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  11.   *
  12.   * 淘宝:
  13.   * 论坛:http://www.ing10bbs.com
  14.   * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  15.   ******************************************************************************
  16.   */

  17. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
  18. #include "usart/bsp_usartx.h"

  19. /* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
  20. /* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
  21. /* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
  22. UART_HandleTypeDef husartx;

  23. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
  24. /* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
  25. /* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
  26. /**
  27.   * 函数功能: 串口硬件初始化配置
  28.   * 输入参数: huart:串口句柄类型指针
  29.   * 返 回 值: 无
  30.   * 说    明: 该函数被HAL库内部调用
  31.   */
  32. void CO2_GPIO_Init(void)
  33. {
  34.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  35.     /* 串口外设时钟使能 */
  36.     USART_RCC_CLK_ENABLE();
  37.     USARTx_GPIO_ClK_ENABLE();
  38.   
  39.     /* 串口外设功能GPIO配置 */
  40.     GPIO_InitStruct.Pin = USARTx_Tx_GPIO_PIN;
  41.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  42.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  43.     HAL_GPIO_Init(USARTx_Tx_GPIO, &GPIO_InitStruct);

  44.     GPIO_InitStruct.Pin = USARTx_Rx_GPIO_PIN;
  45.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  46.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  47.     HAL_GPIO_Init(USARTx_Rx_GPIO, &GPIO_InitStruct);
  48.   
  49. }


  50. /**
  51.   * 函数功能: 串口参数配置.
  52.   * 输入参数: 无
  53.   * 返 回 值: 无
  54.   * 说    明:无
  55.   */
  56. void MX_USARTx_Init(void)
  57. {
  58.   CO2_GPIO_Init();
  59.   
  60.   husartx.Instance = USARTx;
  61.   husartx.Init.BaudRate = USARTx_BAUDRATE;
  62.   husartx.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  63.   husartx.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  64.   husartx.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  65.   husartx.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  66.   husartx.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  67.   husartx.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  68.   HAL_UART_Init(&husartx);
  69.   
  70. //  /* 配置串口中断并使能,需要放在HAL_UART_Init函数后执行修改才有效 */
  71. //  MX_NVIC_USARTx_Init();
  72. }

  73. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
复制代码
main.c文件内容
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * 文件名程: main.c
  4.   * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
  5.   * 版    本: V1.0
  6.   * 编写日期: 2015-10-04
  7.   * 功    能: 在LCD显示二氧化碳浓度值(串口方式)
  8.   ******************************************************************************
  9.   * 说明:
  10.   * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  11.   *
  12.   * 淘宝:
  13.   * 论坛:http://www.ing10bbs.com
  14.   * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  15.   ******************************************************************************
  16.   */
  17. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
  18. #include "stm32f1xx_hal.h"
  19. #include "usart\bsp_debug_usart.h"
  20. #include "lcd\bsp_lcd.h"
  21. #include "spiflash\bsp_spiflash.h"
  22. #include "usart/bsp_usartx.h"
  23. #include "stdlib.h"

  24. /* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
  25. /* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
  26. /* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
  27. uint8_t aTxBuffer[9]={0xFF,0x01,0x86,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x79};
  28. uint8_t aRxBuffer[9];

  29. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
  30. /* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
  31. /* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
  32. /**
  33.   * 函数功能: 系统时钟配置
  34.   * 输入参数: 无
  35.   * 返 回 值: 无
  36.   * 说    明: 无
  37.   */
  38. void SystemClock_Config(void)
  39. {
  40.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  41.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  42.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;  // 外部晶振,8MHz
  43.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  44.   RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  45.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  46.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  47.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;  // 9倍频,得到72MHz主时钟
  48.   HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

  49.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
  50.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  51.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;       // 系统时钟:72MHz
  52.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;              // AHB时钟:72MHz
  53.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;               // APB1时钟:36MHz
  54.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;               // APB2时钟:72MHz
  55.   HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);

  56.         // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000    1ms中断一次
  57.         // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/100000         10us中断一次
  58.         // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000 1us中断一次
  59.   HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);  // 配置并启动系统滴答定时器
  60.   /* 系统滴答定时器时钟源 */
  61.   HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
  62.   /* 系统滴答定时器中断优先级配置 */
  63.   HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
  64. }

  65. /**
  66.   * 函数功能: 主函数.
  67.   * 输入参数: 无
  68.   * 返 回 值: 无
  69.   * 说    明: 无
  70.   */
  71. int main(void)
  72. {  
  73.   int i;
  74.   uint16_t strL;
  75.   uint32_t lcdid;
  76.   char str1[50];
  77.   char str2[50];
  78.   /* 复位所有外设,初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
  79.   HAL_Init();
  80.   /* 配置系统时钟 */
  81.   SystemClock_Config();
  82.   
  83.   /* 初始化3.5寸TFT液晶模组,一般优先于调试串口初始化 */
  84.   lcdid=BSP_LCD_Init();
  85.   
  86.   MX_USARTx_Init();
  87.   /* 初始化串口并配置串口中断优先级 */
  88.   MX_DEBUG_USART_Init();
  89.   
  90.   MX_SPIFlash_Init();

  91.   /* 调用格式化输出函数打印输出数据 */
  92.   printf("LCD ID=0x%08X\n",lcdid);
  93.    
  94.   LCD_Clear(0,0,LCD_DEFAULT_WIDTH,LCD_DEFAULT_HEIGTH,BLACK);
  95.   
  96.   /* 开背光 */
  97.   LCD_BK_ON();
  98.   LCD_DispString_CH(40,100,(uint8_t *)"二氧化碳浓度浓度读取",BLACK,MAGENTA,USB_FONT_24);
  99.   LCD_DispString_EN_CH(30,158,(uint8_t *)"返回值:Byte0~Byte8",BLACK,LIGHTYELLOW,USB_FONT_24);

  100.   /* 无限循环 */
  101.   while (1)
  102.   {  
  103.     /* 发送读取数值指令 */
  104.     if(HAL_UART_Transmit(&husartx,&aTxBuffer[0],9,0xFFFF)==HAL_OK)
  105.     /* 读取返回值 */      
  106.     HAL_UART_Receive(&husartx,&aRxBuffer[0],9,0xFFFF);
  107.     /* 计算气体浓度值 */
  108.     strL=aRxBuffer[2]*256+aRxBuffer[3];   
  109.     for(i=0;i<=8;i++)
  110.     {
  111.       sprintf(str2,"原始数据为:%x",aRxBuffer[i]);      
  112.       LCD_DispString_EN_CH(30,180+22*i,(uint8_t *)str2,BLACK,LIGHTCYAN,USB_FONT_24);  
  113.     }
  114.     sprintf(str1,"二氧化碳浓度为:%d ppm",strL);  
  115.     LCD_DispString_EN_CH(30,400,(uint8_t *)str1,BLACK,WHITE,USB_FONT_24);  
  116.     printf("二氧化碳浓度为:%d ppm",strL);
  117.     HAL_Delay(5000);      
  118.   }  
  119. }

  120. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
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实物及效果图.jpg


收藏 1 评论4 发布时间:2016-8-9 09:58

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4个回答
any012 回答时间:2016-8-9 10:57:01
白色的板子挺漂亮。
haohao663 回答时间:2016-8-9 12:20:28
谢谢支持
stary666 回答时间:2016-8-10 09:30:56
st123 回答时间:2017-1-20 11:19:01

楼主,为什么我串口返回的数值一直不正确,能够加您QQ学习一下吗?我的QQ:936679030.
楼主好人

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