水浊度传感器

Posted 2021-10-16 丿轩雪灬

水浊度传感器

文章目录

• 硬件使用
• 软件使用
• 实现说明
  - 水浊度原理
  - 具体操作代码说明
  - 配置通道规则
  - 开启软件转换
  - 判断转换完成，读取 ADC 值
  - 计算水浊度
  - 通过串口发送到串口调试助手
• 最后

硬件使用

• STM32F103 RCT6 （32芯片）
• TSW-30 (水浊度传感器)

软件使用

• keil5 MDK
• 串口调试助手

实现说明

 

1. 水浊度传感器原理

  这款浊度传感器利用光学原理，通过溶液中的透光率和 散射率来综合判断浊度情况。传感器内部是一个红外线对管，当光线穿过一定量 的水时，光线的透过量取决于该水的污浊程度，水越污浊，透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小，透过的光多，电流大，反之透过的光少，电流小。

​   根据上面的原理可知，了解到 只要获取到电压就可以获取水浊度，所以采取 ADC 模拟/数字转换来实现获取到水浊度。

  

2. 具体操作代码说明

 （1）首先先定义 TSW30（水浊度传感器）上所对应的 LED 引脚，方便后续校验

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	GPIO_InitStrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;									
	GPIO_InitStrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStrue);

 （2）再定义 STM32 上对应的 模拟 引脚和 ADC 引脚，这个需要根据下面的图来进行定义
​

​

 博主这边采取的是 通道1 PA1 口 的 ADC1

 大概实现步骤为：

- 开启 PA 口时钟和 ADC1 时钟，设置 PA1 为模拟输入
- 复位 ADC1, 同时设置 ADC1 分频因子
- 初始化 ADC1 参数
- 使能 ADC 并校准

 所以可得出的代码为：

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);
	
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStruct);
	
	ADC_DeInit(ADC1);

	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
	
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);  //使能 ADC
	
	ADC_ResetCalibration( ADC1); //使能复位校准
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
	
	ADC_StartCalibration( ADC1);
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

​  注意： 需要额外注意的是 RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4); //需要对 ADC时钟进行分频

 

3. 配置通道规则

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,1,ADC_SampleTime_1Cycles5);

参数1： ADCx 选择 ADC 外设

参数2： 设置 ADC 通道  （更多参阅 STM32 库函数 中的 ADC_Channel）

参数3： 规则组采样顺序    --这里我们只使用一种，所以直接定义为 Rank = 1 即可

参数四： 指定 ADC 通道的采样时间值   

 

4. 开启软件转换

ADC_SoftwareStartConvCmd( ADC1, ENABLE);

 

5. 判断转换完成，读取 ADC 值

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)); //判断是否转换结束
   	return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次 ADC 采取的数值

**再写个函数 取平均值，大概每 10 次取平均值即可**

​  

6.计算水浊度

​  根据商家提供的计算公式或例程可以计算出 所对应的 水浊度信息 （获取电流）

	adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10); //获取到 电压平均值
	
	temp=(float)adcx*(3.3/4096);
	temp = temp*100/3.3;
	if(temp > 100) temp = 100;

​

7.通过串口发送到串口调试助手

（1）初始化串口

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;
	USART_InitTypeDef USART_InitStrue;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); //使能 USART1
	
	GPIO_InitStrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出								//USART1_Tx  USB Rx  STM32中为 Tx，需要接到 USB转TTL串口中的 Rx
	GPIO_InitStrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);
	
	//USART1_Rx  USB Tx
	GPIO_InitStrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入					
	GPIO_InitStrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);
	
	USART_InitStrue.USART_BaudRate = 115200;
	USART_InitStrue.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStrue.USART_Mode = USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;		
	USART_InitStrue.USART_Parity = USART_Parity_No; 
	USART_InitStrue.USART_StopBits = USART_StopBits_1; 
	USART_InitStrue.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	
	USART_Init(USART1,&USART_InitStrue);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);														
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); 
	
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//设置中断
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	   
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级1
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//子优先级1
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);

 
（2）中断发送数据

void USART1_IRQHandler(void)                
{		
	  u8 s;
	  while(*s!='\\0')
	{ 
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);	
		USART_SendData(USART1,*s);
		s++;
	}
} 

 

最后

​  第一次尝试编写博客，若是有什么建议，欢迎批评指出。

​  后续会逐步分块更新，并会在最后一篇文章上传源代码。

​  若是该文章对你有作用或是觉得文章写得还行，帮忙点点赞，三连！