STM32 Cube ADC MQ135测量空气质量和氨气PPM

一。说明

1. 什么是AD转换

AD转换是把离散的模拟量转换为数字量的过程，其原理就是使用单片机的高频率和时钟来采样x轴的点样，根据电压的变化使用曲线函数来获取y轴数字值的过程，我们叫做AD转换

2.如何确定AD采样的位数，并知道电压值

如果单片机的的ADC为12位，那么它的最大值为4095。单片机在进行AD转换前需要先设置一个参考电压。假如把参考电压设置为5V，5V=4095，0V=0；根据这样的关系，我们就可以把模拟电压进行数字化了。比如：2V=2/5*4095=1638。

3. 什么是A0 和 D0

A0 输出为模拟量的电压值

D0 根据可调电阻设置传感器的灵敏度，当达到某个阈值时候能输出 1 或者 0 ，变化波动较大

比如：MQ135 未检测到气体时，电压值为4v , 检测到后为0.1V

VCC 连接 5V （可查参考手册，不同的模块要求电压不同）

GND 接地

二。配置

1. 设置采样周期 55.5 cyles，和中断端口 IN1，该端口和A0连接

2. 开启中断，这里采用中断方式。也可以不使用中断，直接在main的 while 里来做一样

3. 根据配置的时钟知道AD的采样精度，这里我用的是8位的ＡＤ

二。看技术文档

从MQ135文档中可以知道其灵敏度曲线和湿度的影响，也就是要检测气体的浓度值是受温湿度影响的，也就是说要想获得准确的值，需要根据温湿度情况对Rs/R0的比进行矫正，从而获取真正的浓度值！

四。代码

int main(void){HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();//开启中断HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);while(1){}
}//这是中断回调函数
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{float vol,x,ppm;uint32_t Rs,R0,quality;//获取ad value madc_value= HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//5v  = 2的8次方，所以5V = 256vol = (float)adc_value*5/256;//空气质量的范围为0~300  而我们的采集AD范围为： 0 ~ 255quality = (uint16_t)adc_value*300/255;//使用标定值计算// 1. 这里我测得的可调电阻103的阻值为 2500 Ω// 2.根据公式 Rs = (Vc / Vrl -1 ) * RL，Rs = (5 / vol - 1) * 2500;// 其中R0 为洁净空气中的电阻（即出厂时，将传感器放入100ppm的氨气中，测得的电阻值）R0 = 42000; //这里做了一个假设值，没有实验环境哈~~~~//x 为 RS/R0的比值x = (float)Rs/R0;//咱们看图取几个关键点，从而求PPM的值ppm= (1078.48 - 9.52 )/( 1 + pow(x/0.064,5.36) ) + 9.52;//再次启动ADC转换HAL_ADC_Start_IT(hadc);
}

五。演示效果

模拟量输出电压 vol : 0.66v

quality 空气质量：41

ppm值为：9.6

当然这个值并不准确，未进行气体标定，但从公式可以看出整个气体变化的曲线，是随着ppm的增加逐渐变得平滑，符合所有气体浓度的变化曲线！

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