目录
一、介绍
MQ-7气体传感器是一种常用的气体传感器，用于检测空气中的一氧化碳浓度。工作原理是基于半导体气敏元件的电阻变化。当可燃气体进入传感器时，它会与气敏元件表面的敏感材料发生化学反应，导致电阻值发生变化。通过测量电阻值的变化，可以推断出一氧化碳浓度的大小
以下是MQ-7一氧化碳传感器的参数：
哔哩哔哩视频链接：
MQ-7一氧化碳传感器详解（STM32）
（资料分享见文末）
二、传感器原理
1.原理图
DO输出: TTL数字量0和1(0.1和5V)
AO输出: 0.1-0.3V（相对无污染），高浓度电压4V左右
注: DO有效信号为低电平，输出有效时信号指示灯亮起
2.引脚描述
模块中蓝色的电位器是用于调节阀值，顺时针旋转，阈值会越大，逆时针越小
3.传感器原理
使用MQ-7型一氧化碳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。当与一氧化碳气体接触时，如果晶粒间界处的势垒收到调至面变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种一氧化碳存在的信息。一氧化碳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
工业用可燃气体报警器
便携式一氧化碳气体检测器
三、程序设计
1.使用STM32F103C8T6读取MQ-7一氧化碳传感器采集的数据，通过串口发送至电脑
2.将读取得到的一氧化碳浓度数据同时在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。
main.c文件
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "mq7.h"
#include "adcx.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 项目 : MQ-7一氧化碳传感器实验
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.22
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 参看mq7.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();
MQ7_Init();
USART1_Config();//串口初始化
OLED_Init();
printf("Start \n");
delay_ms(1000);
OLED_Clear();
//显示“一氧化碳:”
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 = MQ7_GetData();
printf("一氧化碳: %d\r\n",value);
// OLED_ShowNum(80,0,value,4,16,1);
//
// ppm = MQ7_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);
}
}
mq7.h文件
#ifndef __MQ7_H
#define __MQ7_H
#include "stm32f10x.h"
#include "adcx.h"
#include "delay.h"
#include "math.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : MQ-7一氧化碳传感器h文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.22
* 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 MQ7_READ_TIMES 10 //MQ-7传感器ADC循环读取次数
//模式选择
//模拟AO: 1
//数字DO: 0
#define MODE 0
/***************根据自己需求更改****************/
// MQ-7 GPIO宏定义
#if MODE
#define MQ7_AO_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define MQ7_AO_GPIO_PORT GPIOA
#define MQ7_AO_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
#define ADC_CHANNEL ADC_Channel_0 // ADC 通道宏定义
#else
#define MQ7_DO_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define MQ7_DO_GPIO_PORT GPIOA
#define MQ7_DO_GPIO_PIN GPIO_Pin_1
#endif
/*********************END**********************/
void MQ7_Init(void);
uint16_t MQ7_GetData(void);
float MQ7_GetData_PPM(void);
#endif /* __ADC_H */
mq7.c文件
#include "mq7.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : MQ-7一氧化碳传感器c文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.22
* 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 MQ7_Init(void)
{
#if MODE
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd (MQ7_AO_GPIO_CLK, ENABLE ); // 打开 ADC IO端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MQ7_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(MQ7_AO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始化 ADC IO
ADCx_Init();
}
#else
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd (MQ7_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 = MQ7_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(MQ7_DO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始化
}
#endif
}
#if MODE
uint16_t MQ7_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 MQ7_GetData(void)
{
#if MODE
uint32_t tempData = 0;
for (uint8_t i = 0; i < MQ7_READ_TIMES; i++)
{
tempData += MQ7_ADC_Read();
delay_ms(5);
}
tempData /= MQ7_READ_TIMES;
return tempData;
#else
uint16_t tempData;
tempData = !GPIO_ReadInputDataBit(MQ7_DO_GPIO_PORT, MQ7_DO_GPIO_PIN);
return tempData;
#endif
}
float MQ7_GetData_PPM(void)
{
#if MODE
float tempData = 0;
for (uint8_t i = 0; i < MQ7_READ_TIMES; i++)
{
tempData += MQ7_ADC_Read();
delay_ms(5);
}
tempData /= MQ7_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
}