谁能提供一下STM32W108无线射频无线传感器网络烦雾采集的程序源代码与实例？非常感谢

Posted 2023-02-24

STM32W108无线射频模块AD转换器烟雾传感器数据采集
STM32W108 AD转换器是一个一阶∑-△转换器，具有以下特性：
l 分辨率可达12位
l 采样最小时间5.33us（188KHz）
l 6个外部和4个内部输入源，可进行差分和单端转换
l 两个电压转换范围（差分）：-VREF~+VREF，-VDD_PADS~+VDD_PADS
l 可选择内部和外部参考标准VREF：内部的VREF可用于输出
l 数字偏移和增益校准
l 专用DMA通道，通道支持一次和连续的操作模式
应用实例解析
编写烟雾传感器测试程序，读取烟雾传感器的AD值，并输出到串口显示。
9.3.1开发环境与硬件说明
硬件：STM32W108 无线开发板、烟雾传感器、J-LINK调试器、PC机等。
软件：IAR Embedded Workbench开发软件、SimpleMac协议栈。

图9.13为烟雾传感器的原理图，烟雾传感器的引脚连接图如图9.14所示，烟雾传感器的5V接引脚1，GND接引脚4，DOUT接引脚2（即芯片中的PA3），AOUT接引脚3（即芯片中的PA4）。

图9.14. 烟雾传感器与STM32W108芯片管脚连接图
9.3.2软件设计与规划
本实例烟雾传感器中用到adc.c中的函数，有StStatus halStartAdcConversion(ADCUser id, ADCReferenceType reference, ADCChannelType channel, ADCRateTyperate)，该函数是开启AD转换功能；其中ADCUser id在adc.h中定义，有三种，本实例中用到ADC_USER_APP；ADCReferenceType reference为参考类型，adc.h中定义，本实例中用ADC_REF_INT，ADCChannelType channel为模拟输入通道，在adc.h中定义，本实例中用到的是PA4作为模拟输入的通道；ADCRateType rate为AD转换频率，在adc.h中定义，本实例中用到的是ADC_CONVERSION_TIME_US_4096，4096us，12个有效位。
无线节点上电首先进行硬件初始化，然后等按键S2被按下，只要S2被按下，无线节点就周期性的进行AD转换。
9.3.3传感器数据采集程序设计
在烟雾传感器的驱动程序中涉及到了AD转换的内容：
其中adc.h中的内容有：

static int16u adcData; //DMA中的ADC转换结果

在烟雾传感器的驱动程序中涉及到了AD转换的函数：
在adc.c中的添加函数有：

/**************************************************************************

功能描述：完成对AD转换后数据的获取

输入参数：无

输出参数：AD转换后的16位无符号数

*************************************************************************/

int16u getData(void)



int16s data; //存放AD转换后的电压的数值

while ( !(INT_ADCFLAG & INT_ADCULDFULL)); //无效时，空等待

data=halConvertValueToVolts(adcData); //将AD转换的电压数据存至data变量中

return (int16u)data;



/**************************************************************************

功能描述：内部ADC初始化

输入参数：无

输出参数：无

*************************************************************************/

void halInternalInitAdc(void)



//初始化状态变量

adcPendingRequests = 0;

adcPendingConversion = NUM_ADC_USERS;

adcCalibrated = FALSE;

adcStaticConfig = ADC_1MHZCLK | ADC_ENABLE; //初始化配置:1MHz, 低压范围

// 设置所有ADC读取无效

adcReadingValid = 0;

// 关闭ADC

ADC_CFG = 0; //禁用ADC，关闭HV缓冲区

ADC_OFFSET = ADC_OFFSET_RESET;

ADC_GAIN = ADC_GAIN_RESET;

ADC_DMACFG = ADC_DMARST;

ADC_DMABEG = (int32u)&adcData;

ADC_DMASIZE = 1;

ADC_DMACFG = (ADC_DMAAUTOWRAP | ADC_DMALOAD);

//清空ADC中断，并使能中断

INT_ADCCFG = INT_ADCULDFULL;

INT_ADCFLAG = 0xFFFF;

INT_CFGSET = INT_ADC;

stCalibrateVref(); //校准参考电压



MQ2.h编写（烟雾传感器）

/*****************************************************************

文件名：MQ2.h

版本号：v1.0

创建日期：2012-4-1

硬件描述：烟雾传感器的数字输出接STM32W芯片的PA3，模拟输出接STM32W芯片的PA4

主要函数描述：MQSetStatus(int32u status):设置对应引脚；

MQGetStatus()：获得对应端口值

MQGetDCData()：获得烟雾传感器数字输出的值

MQADCInit()：设置PA4为模拟输入状态

MQGetADCStart()：开启AD转换

*****************************************************************/

#ifndef __MQ_H__

#define __MQ_H__

//设置MQ2烟雾传感器的数字输出端口与STM32W的PA3端口相连接

#define MBUS PORTA_PIN(3)

#define MBUS_INPUT_GPIO GPIO_PAIN

#define MBUS_OUTPUT_GPIO GPIO_PAOUT

#define MBUS_GPIO_PIN PA3_BIT

#define MBUS_WAKE_SOURCE 0x00000080

#define MBUS_SET (GPIO_PASET_ADDR+((GPIO_PBCFGL_ADDR

-GPIO_PACFGL_ADDR)*(MBUS/8)))

#define MBUS_CLR (GPIO_PACLR_ADDR+((GPIO_PBCFGL_ADDR

-GPIO_PACFGL_ADDR)*(MBUS/8)))

extern void MQSetStatus(int32u status); //设置对应引脚;

extern u8 MQGetStatus(); //获得对应端口值

extern u8 MQGetDCData(); //获得烟雾传感器数字输出的值

extern void MQADCInit(); //设置PA4为模拟输入状态

extern void MQGetADCStart(); //开启AD转换

#endif

MQ2.c编写（烟雾传感器）

/*****************************************************************

文件名：MQ2.c

版本号：v1.0

创建日期：2012-4-1

硬件描述：烟雾传感器的数字输出接STM32W芯片的PA3，模拟输出接STM32W芯片的PA4

主要函数描述：MQSetStatus(int32u status):设置对应引脚；

MQGetStatus()：获得对应端口值

MQGetDCData()：获得烟雾传感器数字输出的值

MQADCInit()：设置PA4为模拟输入状态

MQGetADCStart()：开启AD转换

*****************************************************************/

#include PLATFORM_HEADER

#include BOARD_HEADER

#include "MQ2.h"

#include "hal/micro/micro-common.h"

#include "hal/micro/cortexm3/micro-common.h"

#include "hal/micro/adc.h"

#include "stdio.h"

#define LOW 0//低电平

#define HIGH 1//高电平

/**************************************************************************

功能描述：完成对特定端口的设置

输入参数：status：端口参数，高电平或低电平

输出参数：无

*************************************************************************/

void MQSetStatus(int32u status)



halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_OUT);

if(MBUS/8 < 3)



if(status==HIGH) //设置为高电平

*((volatile int32u *)MBUS_SET) = BIT(MBUS&7);

else //设置为低电平

*((volatile int32u *)MBUS_CLR) = BIT(MBUS&7);





/**************************************************************************

功能描述：完成获取对应端口的值

输入参数：无

输出参数：对应端口的值

*************************************************************************/

u8 MQGetStatus()



return (MBUS_INPUT_GPIO & (1<<MBUS_GPIO_PIN)) ? 1 : 0;



/**************************************************************************

功能描述：完成对烟雾传感器数字输出的获取

输入参数：无

输出参数：烟雾传感器数字输出值

*************************************************************************/

u8 MQGetDCData()



halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_IN);

if(MQGetStatus()==0)



halCommonDelayMicroseconds(500); //延时抗干扰

if(MQGetStatus()==0)

return 0;

else

return 1;



else

return 1;



/**************************************************************************

功能描述：设置PA4端口为模拟输入输出

输入参数：无

输出参数：无

*************************************************************************/

void MQADCInit()



halGpioConfig(PORTA_PIN(4),GPIOCFG_ANALOG);



/**************************************************************************

功能描述：完成对给定数字的显示

输入参数：无

输出参数：无

*************************************************************************/

void MQGetADCStart()



halAdcCalibrate(ADC_USER_APP); //设置ADC校准

halStartAdcConversion(ADC_USER_APP,ADC_REF_INT, ADC_SOURCE_ADC4_VREF2,ADC_CONVERSION_TIME_US_4096 ); //开启AD转换，ADC4，转换速率4096



9.3.4测试程序编写
编写测试程序源文件solar-system.c：

/*****************************************************************

文件名：solar-system.c

版本号：v1.0

创建日期：2012-4-1

硬件描述：对于无线节点上烟雾传感器数字输出接PA3，模拟输出接PA4

主要函数描述：main( )函数实现对各个传感器的控制。

*****************************************************************/

#include PLATFORM_HEADER

#include BOARD_HEADER

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "error.h"

#include "hal/hal.h"

#include "include/phy-library.h"

#include "hal/micro/cortexm3/iap_bootloader.h"

#include "MQ2.h"

/**************************************************************************

功能描述：完成对某种传感器的检测

输入参数：无

输出参数：无

*************************************************************************/

int main(void)



boolean preesed = FALSE;

halInit();//初始化硬件

uartInit(115200, 8, PARITY_NONE, 1); //初始化UART

.

//配置PA4和PA5作为复用输出引脚，用于数据包的跟踪

halGpioConfig(PORTA_PIN(4),GPIOCFG_OUT_ALT);

halGpioConfig(PORTA_PIN(5),GPIOCFG_OUT_ALT);

GPIO_IRQDSEL = PORTB_PIN(2); //连接IRQD到PB2/SC1RXD

//允许IRQD标志位激活任何的IRQD

GPIO_INTCFGD = (3<<GPIO_INTMOD_BIT);

INT_GPIOFLAG = INT_IRQDFLAG;

INT_PENDCLR = INT_IRQD;

INTERRUPTS_ON();

halInitLed(); //初始化LED

halInitButton(); //初始化按键

halInternalInitAdc();//内部ADC初始化

MQADCInit(); //烟雾传感器接口初始化

printf("Press S2 to begin ADC Change\n");

while(TRUE)



halCommonDelayMilliseconds(10);

if (halGetButtonStatus(BUTTON_S2) == BUTTON_PRESSED||preesed == TRUE)



preesed = TRUE;

/********读取烟雾传感器AD值*******************/

MQGetADCStart();

u16 mqacdata=getData();

u8 flag=0;

if(mqacdata&(0x01<<15)!=0)



mqacdata=~(mqacdata-1);//负数，2进制补码

flag=1;



if(mqacdata<32768)



if(flag==1)



printf("Smoke -%d\n",mqacdata);



else



printf("Current ADC: %d\n",mqacdata);





halCommonDelayMilliseconds(2000);//2000ms







9.3.5测试结果及分析
烟雾传感器的模拟输出经过AD转换后的值通过串口发送到PC机，AD转换的电压范围最大为1.2V，操作各传感器时，可以调节烟雾传感器模块上面的滑动变阻器，以改变传感器的灵敏度。

本文出自《STM32W108嵌入式无线传感器网络》邱铁，夏锋，周玉编著.清华大学出版社，2014年5月
同时参考http://blog.csdn.net/u010273356/article/details/46932007 参考技术A 请参考这个实例：烟雾传感器中用到adc.c中的函数，有StStatushalStartAdcConversion (ADCUser id, ADCReferenceType reference, ADCChannelTypechannel, ADCRateType rate)，该函数是开启AD转换功能；其中ADCUserid在adc.h中定义，有三种，本实例中用到ADC_USER_APP；ADCReferenceTypereference为参考类型，adc.h中定义，本实例中用ADC_REF_INT，ADCChannelTypechannel为模拟输入通道，在adc.h中定义，本实例中用到的是PA4作为模拟输入的通道；ADCRateTyperate为AD转换频率，在adc.h中定义，本实例中用到的是ADC_CONVERSION_TIME_US_4096，4096us，12个有效位。
无线节点上电首先进行硬件初始化，然后等按键S2被按下，只要S2被按下，无线节点就周期性的进行AD转换。
/*****************************************************************
文件名：MQ2.c
版本号：v1.0
创建日期：2012-4-1
硬件描述：烟雾传感器的数字输出接STM32W芯片的PA3，模拟输出接STM32W芯片的PA4
主要函数描述：MQSetStatus(int32u status):设置对应引脚；
MQGetStatus()：获得对应端口值
MQGetDCData()：获得烟雾传感器数字输出的值
MQADCInit()：设置PA4为模拟输入状态
MQGetADCStart()：开启AD转换
*****************************************************************/
#includePLATFORM_HEADER
#includeBOARD_HEADER
#include"MQ2.h"
#include"hal/micro/micro-common.h"
#include"hal/micro/cortexm3/micro-common.h"
#include "hal/micro/adc.h"
#include"stdio.h"
#define LOW0//低电平
#define HIGH1//高电平

/**************************************************************************
功能描述：完成对特定端口的设置
输入参数：status：端口参数，高电平或低电平
输出参数：无
*************************************************************************/
voidMQSetStatus(int32u status)

halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_OUT);
if(MBUS/8 < 3)

if(status==HIGH) //设置为高电平
*((volatile int32u *)MBUS_SET) =BIT(MBUS&7);
else //设置为低电平
*((volatile int32u *)MBUS_CLR) =BIT(MBUS&7);



/**************************************************************************
功能描述：完成获取对应端口的值
输入参数：无
输出参数：对应端口的值
*************************************************************************/
u8 MQGetStatus()

return (MBUS_INPUT_GPIO &(1<<MBUS_GPIO_PIN)) ? 1 : 0;


/**************************************************************************
功能描述：完成对烟雾传感器数字输出的获取
输入参数：无
输出参数：烟雾传感器数字输出值
*************************************************************************/
u8MQGetDCData()

halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_IN);
if(MQGetStatus()==0)

halCommonDelayMicroseconds(500); //延时抗干扰
if(MQGetStatus()==0)
return 0;
else
return 1;

else
return 1;


/**************************************************************************
功能描述：设置PA4端口为模拟输入输出
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
voidMQADCInit()

halGpioConfig(PORTA_PIN(4),GPIOCFG_ANALOG);


/**************************************************************************
功能描述：完成对给定数字的显示
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
voidMQGetADCStart()

halAdcCalibrate(ADC_USER_APP); //设置ADC校准
halStartAdcConversion(ADC_USER_APP,ADC_REF_INT,ADC_SOURCE_ADC4_VREF2,ADC_CONVERSION_TIME_US_4096 ); //开启AD转换，ADC4，转换速率4096
本回答被提问者采纳