25-基于stm32单片机MQ2烟雾检测报警蓝牙上传数据源程序、原理图、元件清单实物制作

本文介绍了使用STM32单片机配合MQ2传感器、OLED显示和HC-05蓝牙模块的烟雾检测报警系统。程序部分展示了如何初始化硬件、获取烟雾浓度并上传数据至手机APP,当浓度超过设定值时会触发报警。

功能介绍:采用stm32单片机作为主控CPU,采用MQ2传感器采集烟雾浓度,采用OLED显示相关数据,采用HC-05蓝牙模块上传数据到手机APP,当检测到烟雾浓度超过上限值(在程序里面可以进行调节);蜂鸣器产生报警,文末有资料分享:

25-基于stm32单片机MQ2烟雾检测报警蓝牙上传数据(程序+原理图+元件清单全套资料)

程序部分展示,有中文注释,新手容易看懂

void Hardware_Init(void)
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
	
	delay_init();			//延时函数初始化
	
	Usart1_Init(9600);	//串口1初始化为115200
//	Usart2_Init(115200); 	//串口2,驱动ESP8266用
//	LED_Init();				//LED初始化
}


int main(void)
{
	unsigned char *dataPtr = NULL;
	unsigned short timeCount = 30;	//发送间隔变量
uint8_t status;
long int cardnum=0;
u16 adcx;
	int temp;
	Hardware_Init();				//初始化外围硬件
			OLED_Init();
		OLED_ColorTurn(0);
		OLED_DisplayTurn(0);	
	OLED_ShowString(50,0,"MQ2=",24); 	OLED_ShowString(70,32,"PPM",24);
	  
			OLED_Refresh();
	KEY_Init();
		Adc_Init();	LED_Init();
	LED=1;
	printf("MQ2:%dppm\r\n",temp);
	while(1)
	{	
		adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_0,10);//获取烟雾浓度
		temp=(float)adcx/4096*330;             //计算浓度
		if(temp<80) temp=0;
		OLED_ShowNum(30,32,temp,3,24);         //显示浓度
		
	
		printf("MQ2:%dppm\r\n",temp);	         //蓝牙上传数据
		if(temp>100)                           //浓度过高  报警
		{
			LED=0;
			OLED_ShowString(0,0,"Fire",16);
			printf("Fire\r\n");
		}
		else                                   //否则不报警
		{
			LED=1;
			OLED_ShowString(0,0,"    ",16);
		}
		
		OLED_Refresh();                      //更新显示
	}
}

 下面是原理图文件展示:

百度云盘资料分享链接 

<think>嗯,用户现在想设计基于STM32MQ-2烟雾传感器子程序流程图,并在Keil5中实现。首先,我需要回顾之前的对话历史,确保这次回答符合用户的需求。之前用户提到的是51单片机,现在换成了STM32,这意味着需要调整硬件初始化和外设配置部分。比如,STM32的ADC配置和GPIO设置与51单片机不同,可能需要使用HAL库或者直接寄存器操作。 用户引用的参考资料里提到了MQ-2的工作原理,电导率随气体浓度变化,所以需要ADC读取模拟信号。同时,用户之前的问题中提到了ADC0832,但STM32通常内置ADC,所以可能需要调整这部分,使用内部ADC而不是外部ADC芯片。这会影响流程图中的初始化步骤和读取ADC的方式。 接下来,用户需要流程图和Keil5的实现。流程图需要包括初始化、主循环、ADC读取、数字信号检测报警逻辑等。需要注意STM32的中断机制,可能需要在D0引脚使用外部中断来检测报警,而不是轮询。但用户之前的流程图是轮询方式,所以需要确认是否沿用或者改进。 在代码实现部分,需要用到STM32的HAL库,初始化ADC和GPIO,配置DMA或者中断进行ADC读取。同时,可能需要用到定时器来实现延时,而不是简单的循环延时,以提高效率。另外,报警触发后的处理,比如控制LED和蜂鸣器,需要配置相应的GPIO输出。 用户还提到了校准问题,之前的问题中有关于如何校准MQ-2的阈值,所以在代码中可能需要包含校准函数,比如在初始化时读取洁净空气中的基准值R0,并在后续计算中使用。同时,温度补偿可能需要集成DS18B20,但用户当前的问题可能不需要,除非特别提到。 需要检查用户提供的引用内容,确保正确应用MQ-2的特性,比如电导率与浓度的转换公式,可能需要分段线性插值或查表法。此外,报警逻辑可能需要多次检测以避免误触发,比如连续三次超阈值才触发,这在代码中需要实现计数器和复位机制。 最后,要确保代码在Keil5中的兼容性,包括项目配置、库文件的添加以及编译选项的设置。可能还需要指导用户如何导入STM32项目,配置正确的芯片型号和调试器设置。生成的相关问题需要围绕STM32的具体实现,比如HAL库的使用、ADC配置、中断处理等,帮助用户进一步深入开发。</think>### 基于STM32MQ-2烟雾传感器子程序设计流程图(Keil5实现) #### 流程图设计(优化版) ```plaintext 开始 │ ├─> STM32系统初始化 │ ├─> RCC时钟配置(启用ADC、GPIO、TIM时钟) │ ├─> ADC初始化(12位分辨率,通道PA1,连续转换模式) │ ├─> GPIO初始化 │ │ ├─> PA1 → ADC_IN1(模拟输入) │ │ └─> PC13 → D0数字输入(上拉模式) │ └─> 定时器TIM3初始化(100ms周期中断) │ ├─> 校准基准电阻R0(洁净空气环境)[^1] │ │ │ └─> 连续采样10次取平均 → 存储EEPROM │ ├─> 进入主循环 │ │ │ ├─> 启动ADC转换(HAL_ADC_Start) │ │ │ │ │ ├─> 等待转换完成(HAL_ADC_PollForConversion) │ │ │ │ │ └─> 读取ADC值(HAL_ADC_GetValue → uint16_t) │ │ │ ├─> 计算烟雾浓度 │ │ │ │ │ └─> 应用公式: │ │ $$ R_s = \frac{(V_{ref} \times R_0)}{ADC\_value} - R_0 $$ │ │ $$ 浓度比 = \frac{R_s}{R_0} $$ [^1] │ │ │ ├─> 数字信号检测(HAL_GPIO_ReadPin检测D0电平) │ │ │ ├─> 报警判断(双阈值) │ │ │ │ │ ├─> 若浓度比 > 阈值 或 D0=低电平 │ │ │ ├─> 触发报警(控制PB5/PB6引脚输出) │ │ │ ├─> 发送UART报警数据(格式:SMOKE_ALARM:1) │ │ │ └─> 启动紧急通风(PWM控制PC8引脚) │ │ │ │ │ └─> 否则 → 清除报警状态 │ │ │ └─> 等待TIM3中断(低功耗模式) │ └─> 循环执行 ``` #### Keil5实现关键代码 ```c /* ADC初始化 */ void MX_ADC_Init(void) { ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE; hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; HAL_ADC_Init(&hadc1); sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; sConfig.Rank = 1; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); } /* 主循环处理 */ while(1) { HAL_ADC_Start(&hadc1); if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK) { adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); Rs = (3.3f * R0) / (adc_value/4096.0f) - R0; // STM32参考电压3.3V ratio = Rs / R0; if(ratio > SMOKE_THRESHOLD || HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 报警LED HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"SMOKE_ALARM:1\n", 14, 100); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, 800); // PWM驱动风扇 } else { HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); } } HAL_Delay(100); } ``` ### STM32专用设计要点 1. **ADC优化配置**: - 使用DMA连续采样(减少CPU占用) - 添加参考电压校准(`HAL_ADCEx_Calibration_Start`) - 噪声抑制:软件滤波(中值平均法) ```c #define SAMPLE_TIMES 5 uint32_t get_filtered_adc(void) { uint32_t sum = 0; for(uint8_t i=0; i<SAMPLE_TIMES; i++){ sum += HAL_ADC_GetValue(&hadc1); HAL_Delay(2); } return sum/SAMPLE_TIMES; } ``` 2. **报警联动设计**: ```c // 在stm32f1xx_it.c中添加紧急中断 void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_PIN_13) != RESET) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET); // 蜂鸣器 __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_13); } } ``` 3. **Keil工程配置**: - 在Options for Target中启用微库(MicroLIB) - 配置Debug选项为ST-Link/V2 - 添加STM32CubeMX生成的HAL库文件 ### 硬件连接参考 | MQ-2引脚 | STM32连接 | 备注 | |----------|------------------|---------------------| | A0 | PA1(ADC1_IN1) | 需接分压电阻(推荐10KΩ) | | D0 | PC13 | 配置外部中断 | | VCC | 3.3V | 避免超过传感器工作电压 | | GND | 共地 | 确保电源稳定性 | ### 调试建议 1. 使用STM32CubeMonitor实时观测ADC波形 2. 通过ST-Link的SWO接口输出调试信息 3. 使用逻辑分析仪验证D0信号与ADC采样的同步性 --相关问题-- 1. 如何配置STM32的DMA实现ADC多通道采集? 2. STM32硬件I2C与软件模拟I2C在气体传感器应用中的优劣? 3. 如何使用STM32的看门狗防止烟雾检测程序死机? 4. 如何通过STM32的DAC输出模拟信号测试MQ-2响应曲线?
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