MQ7 giao tiếp At89s52, Cảm biến khí CO MQ7 + Lcd1602 + Loa + 8051

cam-bien-khi-CO-mq7-giao-tiep-at89s52-kich-loa-5v

MQ7 giao tiếp At89s52 là dùng Cảm biến khí CO MQ-7 là cảm biến bán dẫn có giá rẻ có khả năng phát hiện khí carbon monoxide có nồng độ từ 10 đến 1000 ppm. Vật liệu tạo ra cảm biến là từ chất SnO2, có độ dẫn điện thấp trong không khí sạch. Cảm biến khí CO MQ7 có độ nhạy cao và thời gian đáp ứng nhanh. Có 2 dạng tín hiệu ngõ ra là analog và digital. Cảm biến có thể hoạt động được ở nhiệt độ từ: -20 độ C đến 50 độ C và tiêu thụ dòng khoảng 150mA tại 5V. Tuổi thọ cao, chi phí thấp.  

 

Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử

 

1. Linh kiện cần thiết làm mạch đọc cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

1.1 Vi điều khiển 8051 trong mạch đọc cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu

At89s52 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ 8051. At89s52 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 8KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (256x8KB SRAM) Với 32 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI. Khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn. review-do-an-8051-at89s52các ứng dụng của vi điều khiển

b. Chức năng của At89s52:

 

Số chânTên chânĐặc điểm
32-39Port 08 chân Địa chỉ và Dữ liệu / GPIO
1-8Port 18 chân GPIO 
21-28Port 28 chân GPIO
10-17Port 38 chân GPIO
9RSTChân Reset
18XTAL2Chân đầu ra của bộ tạo dao động bên ngoài
19XTAL1Chân đầu vào bộ tạo dao động bên ngoài
20GNDChân nối đất
40VCCChân cấp điện
31EA / VPPKích hoạt truy xuất bên ngoài / chân cấp nguồn kích hoạt Flash
30ALE / PROGChân chốt địa chỉ / Chân lập trình flash
29PSENChân cho phép lưu chương trình
Chân Port 0

Tất cả các cổng của AT89S52 là 8-bit có nghĩa là mỗi port có 8 chân đa chức năng. Các chân đầu vào / đầu ra này có thể được cấu hình cho các chức năng khác bằng cấu hình cách các thanh ghi cấu hình.  Nếu chúng ở trạng thái mức thấp, chúng hoạt động như các chân đầu vào trở kháng cao hai chiều. Nhưng nếu chúng được kéo lên mức cao, chúng được sử dụng làm chân đầu ra digital. Các chân Port0 cũng được sử dụng để cập nhật các byte thấp trong code đến bộ nhớ chương trình bên trong của vi điều khiển AT89S52 và cũng được sử dụng để xác nhận code đã được cập nhật. Khi sử dụng các chân này để lập trình, chúng ta cần kết nối các chân này với các điện trở kéo lên bên ngoài.

Chân Port 1

Tương tự như port 0, Port1 cũng có các chân dữ liệu 2 chiều 8 bit với các điện trở kéo lên bên trong. Một số chân GPIO này được sử dụng giao tiếp lập trình hệ thống trong mạch và một số được sử dụng làm chức năng thay thế cho ba chân bộ định thời / bộ đếm 16 bit.

Số chânChức năng
P1.0T2
P1.1T2EX
P1.5MOSI
P1.6MISO
P1.7SCK
Chân Port 2

Giống như Port 1, Port2 cũng có các chân dữ liệu 2 chiều 8 bit với các điện trở kéo lên bên trong. Một số chân GPIO này được sử dụng để giao tiếp lập trình hệ thống trong mạch và một số chân được sử dụng làm chức năng thay thế cho ba chân Bộ định thời / Bộ đếm 16 bit. Các chân Port2 cũng được sử dụng để cập nhật các byte cao trong code lên bộ nhớ chương trình bên trong của vi điều khiển AT89S52 và cũng được sử dụng để xác nhận code đã được cập nhật. Khi sử dụng các chân này để lập trình, chúng ta cần kết nối các chân này với các điện trở kéo lên bên ngoài.

Chân port 3

Port 3 cũng là một cổng 8-bit và có 8 chân GPIO. Ngoài chức năng nhập / xuất, các chân này còn có một số tính năng đặc biệt.  Cổng 3 cũng được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp UART, ngắt ngoài và thực hiện các thao tác đọc / ghi bộ nhớ dữ liệu bên ngoài.

Số chânChức năng
P3.0RXD
P3.1TXD
P3.2INT0
P3.3INT1
P3.4T0
P3.5T1
P3.6WR
P3.7RD

Tất cả các chân này là chân dữ liệu hai chiều và tương thích với chuẩn TTL. Chúng có thể là nguồn dòng sink hay source và tất cả đều có điện trở kéo lên bên trong để xác định đúng trạng thái.

Các chức năng khác

  • Reset: Chân 9 là chân reset mức thấp đang hoạt động. Xung mức thấp dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra reset. Các xung ngắn không có khả năng tạo ra reset.
  • VCC: Chân 10 là chân cấp nguồn cho bộ điều khiển này. Nguồn điện của cần phải có 5 V để đặt bộ điều khiển này trong điều kiện đang chạy. 
  • GND: Chân 11 là chân nối đất.
  • AREF: Chân 32 là chân tham chiếu tương tự chủ yếu được sử dụng cho bộ chuyển đổi A / D .
  • AVCC: Chân 30 là AVCC là chân điện áp cung cấp cho PORTA và ADC. Nó được kết nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp khi có ADC. Tuy nhiên, trong trường hợp không có ADC, AVCC được kết nối bên ngoài với VCC. 
  • Chân 12 & 13: Một bộ dao động tinh thể được kết nối với các chân này. Atmega16 hoạt động ở tần số bên trong 1MHZ; bộ dao động được thêm vào để tạo ra xung clock và tần số cao.

c.Thông số kỹ thuật Atmega (Dip)

DatasheetsAt89s52
Standard Package27
CategoryIntegrated Circuits (ICs)
FamilyEmbedded – Atmel
SeriesAt89s
PackagingTube
Core Processor8051
Core Size8-Bit
Speed33MHz
ConnectivitySPI, UART / USART, USB
PeripheralsBrown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O32
Program Memory Size8KB
Program Memory TypeFLASH
EEPROM SizeNO
RAM Size256×8 Byte
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)4.2 V ~ 5.5 V
Data ConvertersNO
Oscillator TypeInternal
Operating Temperature-40°C ~ 85°C
Package / Case40-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other NamesAt89s52

d. Power

  • 5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
  • GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
  • IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên AVR và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

  • 8 KByte bộ nhớ chỉ đọc có thể xóa và lập trình nhanh (EPROM), 
  • 8 KByte bộ nhớ có thể lập trình nhanh, có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi/xoá
  • 128 Byte RAM
  • 64 KB vùng nhớ mã ngoài
  • 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại.

f. Chức năng nội bật

  • Là bộ vi điều khiển công nghệ CMOS hiệu suất cao tích hợp công nghệ Flash
  • Hoạt động ở dải điện áp rộng 4 – 5.5V, vì vậy nó là một IC công suất thấp.
  • Thiết bị hỗ trợ lập trình bên trong ở cả chế độ page và byte của bộ nhớ Flash.
  • Tần số hoạt động lên đến 33MHz nhưng có thể thay đổi để tiết kiệm năng lượng.
  • Module có thời gian lập trình nhanh với 10.000 chu kỳ đọc / ghi.
  • Bộ nhớ RAM 256 × 8 bit.
  • Giao tiếp nối tiếp thông qua module UART song công.
  • Nó có một chân reset, ba bộ định thời 16 bit và tám bộ ngắt.
  • AT89S52 có hai chế độ nguồn. Đầu tiên là chế độ nhàn rỗi, trong đó thiết bị xử lý dừng hoạt động trong khi ngoại vi vẫn tiếp tục hoạt động. Thứ hai là chế độ tắt nguồn sẽ tạm dừng bộ dao động và các chức năng khác và lưu nội dung RAM.
  • Bộ đếm thời gian Watchdog để hoạt động khởi động thiết bị từ chế độ ngủ và có thể được kích hoạt hoặc hủy kích hoạt thông qua lập trình

1.2 Cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

Cảm biến khí CO MQ-7 là cảm biến bán dẫn có giá rẻ có khả năng phát hiện khí carbon monoxide có nồng độ từ 10 đến 1000 ppm. Vật liệu tạo ra cảm biến là từ chất SnO2, có độ dẫn điện thấp trong không khí sạch. Cảm biến khí CO MQ7 có độ nhạy cao và thời gian đáp ứng nhanh. Có 2 dạng tín hiệu ngõ ra là analog và digital. Cảm biến có thể hoạt động được ở nhiệt độ từ: -20 độ C đến 50 độ C và tiêu thụ dòng khoảng 150mA tại 5V. Tuổi thọ cao, chi phí thấp. cam-bien-khi-CO-mq7-giao-tiep-arduino-nano-kich-loa-5v-1 MQ7 giao tiếp STM32

b. Thông số kỹ thuật cảm biến khí CO MQ7

  • Điện áp cung cấp: 3 ~ 5V DC.
  • Sử dụng chip so sánh LM393 và MQ-7.
  • Hai dạng tín hiệu đầu ra (digital và analog).
  • Tín hiệu analog từ 0~5V.
  • Dải phát hiện từ 10 đến 1000ppm.
  • Công suất tiêu thụ: khoảng 350mW.
  • Nhiệt độ hoạt động: -10C đến 50C.
  • Kích thước: 33 x 20 x 16mm.

c. Các loại khí phát hiện của cảm biến khí khí CO MQ7

  • LPG ( Khí hóa lỏng)
  •  Khí CO
  •  Methane
  •  Alcohol
  •  Khí gas
  •  Khói.
  • iso-butan
  • propan

d. Nguyên lý hoạt động cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

Cảm biến MQ-7 (Gas sensor) đo khí CO chuyển thành điện áp đưa ra chân AOUT. Biến trở trên Module có chức năng điều chỉnh điện áp tham chiếu (ngưỡng), khi cảm biến MQ-6 phát hiện khí CO đến ngưỡng thì chân DOUT sẽ đảo trạng thái.

e. Sơ đồ chân cảm biến khí CO MQ7

  • VCC ↔ 2.5V ~ 5.0V
  • GND ↔ GND
  • AOUT ↔ MCU.IO (dùng tín hiệu analog)
  • DOUT ↔ MCU.IO (dùng tín hiệu số)

f. Định nghĩa khí CO

CO (hay còn gọi Cacbon mônôxít) : Khí không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí, nên hay lắng đọng dưới mặt đất hay các hố sâu. Là sản phẩm trong sự cháy không hoàn toàn của các bon và các hợp chất chứa các bon như xăng, dầu, gỗ… Cacbon mônôxít có độc tính cao, cực kỳ nguy hiểm với sức khỏe con người. nếu bị hít một lượng lớn sẽ gây thương tổn cho cơ thể. Chính vì thế việc giám sát khí CO rất quan trọng để bảo vệ sưc khỏe người lao động, đặc biệt những nơi làm việc kín như hầm lò, nhà máy ..

g. Tính năng cảm biến khí CO MQ7

  • Cảm biến MQ-7 có thể phát hiện khí CO tập trung những nơi khác nhau từ 10 đến 1000ppm
  • Cảm biến này với độ nhạy cao và thời gian đáp ứng nhanh. Tín hiệu ngõ ra dạng analog và digital. Cảm biến có thể hoạt động được ở nhiệt độ từ khoảng: -10C đến 50C và tiêu thụ dòng khoảng 150mA tại 5V.
  • Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng nên chúng ta sẽ lựa chọn cho mình một bộ sản phẩm sao cho phù hợp

1.3 Còi Buzzer 5V cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu

Còi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, được sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với các mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động.

cam-bien-lua-flame-hien-thi-lcd1602-1 MQ7 giao tiếp STM32

b. Thông số kỹ thuật

  • Nguồn : 3.5V – 5.5V
  • Dòng điện tiêu thụ: <25mA
  • Tần số cộng hưởng: 2300Hz ± 500Hz
  • Biên độ âm thanh: >80 dB
  • Nhiệt độ hoạt động:-20 °C đến +70 °C
  • Kích thước : Đường kính 12mm, cao 9,7mm

1.4 Chip ADC0804 cho cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu

Chip ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự số thuộc họ ADC800 của hãng National Semiconductor. Chip có điện áp nuôi +5V và độ phân giải 8 bit. Ngoài độ phân giải thì thời gian chuyển đổi cũng là một tham số quan trọng khi đánh giá bộ ADC. Thời gian chuyển đổi được định nghĩa là thời gian mà bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số nhị phân.

Đối với ADC0804 thì thời gian chuyển đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ được cấp tới chân CLK và CLK IN và không bé hơn 110µs. ADC0804 là IC được sử dụng để biến đổi đầu vào analog thành đầu ra digital. Bộ chuyển đổi analog sang digital tám bit này có hai mươi chân. IC này chủ yếu được sử dụng trong các vi điều khiển như Raspberry Pi, … Để kích hoạt module ADC này không cần đồng hồ bên ngoài, module này có đồng hồ riêng. Các bộ vi điều khiển trước đây không bao gồm bộ chuyển đổi digital analog được sử dụng phần cứng riêng biệt cho mục đích này nhưng hiện tại vi điều khiển bao gồm bộ chuyển đổi ADC.

b. Thông số kỹ thuật

DatasheetsADC0801-05
Product Photos20-DIP Pkg 20-DIP
Standard Package  18
CategoryIntegrated Circuits (ICs)
FamilyData Acquisition – Analog to Digital Converters (ADC)
Series
Packaging  Tube  
Number of Bits8
Sampling Rate (Per Second)10k
Data InterfaceParallel
Number of Converters1
Voltage Supply SourceSingle Supply
Operating Temperature0°C ~ 70°C
Mounting TypeThrough Hole
Package / Case20-DIP (0.300″, 7.62mm)
Supplier Device Package20-DIP
Number of Inputs and Type1 Differential, Unipolar
Dynamic Catalog8 Bit
Other Names*ADC0804LCN/NOPB ADC0804LCNNOPB

C. Chức năng các chân

Chân 1 (chân CS : Chip Seclect) : là chân chọn chíp tích cực ở mức thấp nghĩa là muốn chân này làm việc thì ta phải nối mass còn không làm việc thì ta nối lên V+.

Chân 2 (chân RD : Read Data) : Đây là chân cho phép đọc dữ liệu ra  tích cực ở mức thấp nghĩa là tín hiệu tương tự ở đầu vào Vin (+) và Vin(-) sau khi được chuyển đổi thành tín hiệu số nó sẽ được lưu ở trong thanh ghi chọn chíp chưa được phép xuất ra chân DB0 đến DB7 và chỉ khi nào điện áp từ chân 2 từ mức cao xuống mức thấp thì dữ liệu mới được xuất ra chân 11 đến chân 18 để ta lấy đi .

Chân 3 (chân WR : Write Data) :là chân ghi dư liệu,là chân cho phép thực hiện chuyển đổi,chân này cũng tích cực ở mức thấp nghĩa là khi chân này ở mức cao kéo xuống mức thấp thì tín hiệu vào Vin mới được phép chuyển đổi thành tín hiệu số.Chú ý khi đang thực hiện chuyển đổi,tín hiệu ở đầu ra DB0 đến DB7 vẫn chốt ở thời điểm trước đó

Các chân khác

Chân 4,9 ( chân CLK IN và CLK R ) : là các chân của mạch dao động tạo xung clock.Với con chíp này chúng ta có thể sử dụng xung clock từ ngoài đưa vào dựa vào Ic timer 555 vào chân 4,khi đó chân 9 nối mass.Nhưng để tiện cho người sử dụng ,nhà sản xuất đã lắp trong chíp 1 bộ dao động và 2 chân CLK IN và CLK R sẽ nối tụ điện và điện trở bên ngoài.Đây chính là mạch thời hằng của mạch dao động và nó quyết định tần số .

Chân 5 ( chân INTR : Interrupt) : Chân ngắt cũng tích cực ở mức thấp . Chân này cũng là 1 trong các chân ra của chip,nó báo cho ta biết quá trình chuyển đổi đã kết thúc hay chưa ,bình thường chân này ở mức cao và khi quá trình chuyển đổi kết thúc thì chân này xuống mức thấp để báo cho ta biết là nó đã chuyển đổi xong còn nó vẫn ở mức cao tức là quá trình vẫn chưa xong .

Chân 6,7 (chân Vin) : là các chân vào của tín hiệu tương tự

Chân 8,10 ( chân AGND ,DGND ) là các chân mass của tín hiệu tương tự và tín hiệu số : AGND (Analog GND),DGND(Digital GND)

Các chân khác

Chân 9 (chân VREF/2) là chân cấp điện áp tham chiếu nếu điện áp chuyển đổi đưa vào đầu vào Vin từ 0V đến 5V thì chân này sẽ có điện áp là 2.5V. Chú ý nếu điện áp đưa vào đầu vào chuyển đổi Vin từ 0 đến 5V thì chân này có thể bỏ hở vì nguồn cấp cho Ic là 5V khi đó chân này sẽ hiểu có điện áp là 2.5V.

Chân 18,17,16,15,14,13,12,11 (chân DB0 đến DB7) là các chân ra ở dạng số .

Chân 20 (V+) là chân cấp nguồn cho Ic .Bất kìa một Ic nào muốn hoạt động thì ta phải cấp nguồn nuôi cho nó và Ic DAC 0804 cũng vậy .và nó được cấp nguồn là 5V.

2. Hướng dẫn đồ án cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52 hiển thị LCD1602

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

cam-bien-khi-CO-mq7-giao-tiep-arduino-nano-kich-loa-5v

Phần mềm

int time_scale = 8; //time scale: we altered main system timer, so now all functions like millis(), delay() etc 

void setTimer0PWM(byte chA, byte chB) //pins D5 and D6
{
  TCCR0A = 0b10110011; //OCA normal,OCB inverted, fast pwm
  TCCR0B = 0b010; //8 prescaler - instead of system's default 64 prescaler - thus time moves 8 times faster
  OCR0A = chA; //0..255
  OCR0B = chB;
}

void setTimer2PWM(byte chA, byte chB) //pins D11 and D3
{
  TCCR2A = 0b10100011; //OCA,OCB, fast pwm
  TCCR2B = 0b001; //no prescaler
  OCR2A = chA; //0..255
  OCR2B = chB;
}

void setTimer1PWM(int chA, int chB) //pins D9 and D10
{
  TCCR1A = 0b10100011; //OCA,OCB, fast pwm
  TCCR1B = 0b1001; //no prescaler
  OCR1A = chA; //0..1023
  OCR1B = chB;
}

float opt_voltage = 0;
byte opt_width = 240; //default reasonable value

void pwm_adjust()
{
  float previous_v = 5.0; //voltage at previous attempt
  float raw2v = 5.0 / 1024.0;//coefficient to convert Arduino's 
  for(int w = 0; w < 250; w++)
  {
    setTimer2PWM(0, w);
    float avg_v = 0;
    for(int x = 0; x < 100; x ++) //measure over about 100ms to ensure stable result
    {
      avg_v += analogRead(A1);
      delay(time_scale);
    }
    avg_v *= 0.01;
    avg_v *= raw2v;
    Serial.print("adjusting PWM w=");
    Serial.print(w);
    Serial.print(", V=");
    Serial.println(avg_v);
    if(avg_v < 3.6 && previous_v > 3.6) //we found optimal width
    {
      float dnew = 3.6 - avg_v; //now we need to find if current one
      float dprev = previous_v - 3.6;//or previous one is better
      if(dnew < dprev) //if new one is closer to 1.4 then return it
      {
        opt_voltage = avg_v;
        opt_width = w;
        return;
      }
      else //else return previous one
      {
        opt_voltage = previous_v;
        opt_width = w-1;
        return;
      }
    }
    previous_v = avg_v;
  }
}

float alarm_ppm_threshold = 100; //threshold CO concentration for buzzer alarm to be turned on,
float red_threshold = 40; //threshold when green LED is turned on red turns on
float reference_resistor_kOhm = 10.0; //fill correct resisor value if you are using not 10k reference

float sensor_reading_clean_air = 620; //fill raw sensor value at the end of measurement phase (before heating starts) in clean air here! That is critical for proper calculation
float sensor_reading_100_ppm_CO = -1; //if you can measure it 

float sensor_100ppm_CO_resistance_kOhm; //calculated from sensor_reading_100_ppm_CO variable
float sensor_base_resistance_kOhm; //calculated from sensor_reading_clean_air variable

byte phase = 0; //1 - high voltage, 0 - low voltage, we start from measuring
unsigned long prev_ms = 0; //milliseconds in previous cycle
unsigned long sec10 = 0; //this timer is updated 10 times per second,

unsigned long high_on = 0; //time when we started high temperature cycle
unsigned long low_on = 0; //time when we started low temperature cycle
unsigned long last_print = 0; //time when we last printed message in serial

float sens_val = 0; //current smoothed sensor value
float last_CO_ppm_measurement = 0; //CO concentration at the end of previous measurement cycle

float raw_value_to_CO_ppm(float value)
{
  if(value < 1) return -1; //wrong input value
  sensor_base_resistance_kOhm = reference_resistor_kOhm * 1023 / sensor_reading_clean_air - reference_resistor_kOhm;
  if(sensor_reading_100_ppm_CO > 0)
  {
    sensor_100ppm_CO_resistance_kOhm = reference_resistor_kOhm * 1023 / sensor_reading_100_ppm_CO - reference_resistor_kOhm;
  }
  else
  {
    sensor_100ppm_CO_resistance_kOhm = sensor_base_resistance_kOhm * 0.25;
  }
  float sensor_R_kOhm = reference_resistor_kOhm * 1023 / value - reference_resistor_kOhm;
  float R_relation = sensor_100ppm_CO_resistance_kOhm / sensor_R_kOhm;
  float CO_ppm = 134 * R_relation - 35;
  if(CO_ppm < 0) CO_ppm = 0;
  return CO_ppm;
}

void startMeasurementPhase()
{
  phase = 0;
  low_on = sec10;
  setTimer2PWM(0, opt_width);
}

void startHeatingPhase()
{
  phase = 1;
  high_on = sec10;
  setTimer2PWM(0, 255);
}
void setLEDs(int br_green, int br_red)
{
  if(br_red < 0) br_red = 0;
  if(br_red > 100) br_red = 100;
  if(br_green < 0) br_green = 0;
  if(br_green > 100) br_green = 100;

  float br = br_red;
  br *= 0.01;
  br = (exp(br)-1) / 1.7183 * 1023.0;
  float bg = br_green;
  bg *= 0.01;
  bg = (exp(bg)-1) / 1.7183 * 1023.0;
  if(br < 0) br = 0;
  if(br > 1023) br = 1023;
  if(bg < 0) bg = 0;
  if(bg > 1023) bg = 1023;

  setTimer1PWM(1023-br, 1023-bg);
}
void buzz_on()
{
  setTimer0PWM(128, 128);
}
void buzz_off()
{
  setTimer0PWM(255, 255);
}
void buzz_beep()
{
  byte sp = sec10%15;
  if(sp == 0)
    buzz_on();
  if(sp == 1)
    buzz_off();
  if(sp == 2)
    buzz_on();
  if(sp == 3)
    buzz_off();
  if(sp == 4)
    buzz_on();
  if(sp == 5)
    buzz_off();
}

void setup() {

  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(A1, INPUT);
  setTimer1PWM(1023, 0);
  analogReference(DEFAULT);
  Serial.begin(9600);

  pwm_adjust();

  Serial.print("PWM result: width ");
  Serial.print(opt_width);
  Serial.print(", voltage ");
  Serial.println(opt_voltage);
  Serial.println("Data output: raw A0 value, heating on/off (0.1 off 1000.1 on), CO ppm from last measurement cycle");
  //beep buzzer in the beginning to indicate that it works
  buzz_on();
  delay(100*time_scale);
  buzz_off();
  delay(100*time_scale);
  buzz_on();
  delay(100*time_scale);
  buzz_off();
  delay(100*time_scale);
  buzz_on();
  delay(100*time_scale);
  buzz_off();
  delay(100*time_scale);

  startMeasurementPhase(); //start from measurement
}

void loop() 
{
  unsigned long ms = millis();
  int dt = ms - prev_ms;
  if(dt > 100*time_scale || dt < 0) 
  {
    prev_ms = ms; //store previous cycle time
    sec10++; //increase 0.1s counter
    if(sec10%10 == 1) //we want LEDs to blink periodically
    {
      setTimer1PWM(1023, 1023); //blink LEDs once per second
      //use %100 to blink once per 10 seconds, %2 to blink 5 times per second
    }
    else //all other time we calculate LEDs and buzzer state
    {
      int br_red = 0, br_green = 0; //brightness from 1 to 100, setLEDs function handles converting it into timer settings
      if(last_CO_ppm_measurement <= red_threshold) //turn green LED if we are below 30 PPM
      {//the brighter it is, the lower concentration is
        br_red = 0; //turn off red
        br_green = (red_threshold - last_CO_ppm_measurement)*100.0/red_threshold; //the more negative is concentration, the higher is value
        if(br_green < 1) br_green = 1; //don't turn off completely
      }
      else //if we are above threshold, turn on red one
      {
        br_green = 0; //keep green off
        br_red = (last_CO_ppm_measurement-red_threshold)*100.0/red_threshold; //the higher is concentration, the higher is this value
        if(br_red < 1) br_red = 1; //don't turn off completely
      }

      if(last_CO_ppm_measurement > alarm_ppm_threshold) //if at 50 seconds of measurement cycle we are above threshold 
        buzz_beep();
      else
        buzz_off();

      setLEDs(br_green, br_red); //set LEDs brightness
    }
  }
  if(phase == 1 && sec10 - high_on > 600) //60 seconds of heating ended?
    startMeasurementPhase();
  if(phase == 0 && sec10 - low_on > 900) //90 seconds of measurement ended?
  {
    last_CO_ppm_measurement = raw_value_to_CO_ppm(sens_val);
    startHeatingPhase();
  }

  float v = analogRead(A0); //reading value
  sens_val *= 0.999; //applying exponential averaging using formula
  sens_val += 0.001*v; // average = old_average*a + (1-a)*new_reading
  if(sec10 - last_print > 9) //print measurement result into serial 2 times per second
  {
    last_print = sec10;
    Serial.print(sens_val);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(0.1 + phase*1000);
    Serial.print(" ");
    Serial.println(last_CO_ppm_measurement);
  }
}

3. Hoạt động của mạch đọc cảm biến khí CO MQ7

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển đưa tín hiệu ban đầu cho lcd1602 hiển thị thông tin người dùng, lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu được gửi vào từ cảm biến khí ga MQ7 về giá trị Analog và Digital. Khi nhận được tín hiệu vi điều khiển xử lý và gửi giá trị nồng độ đọc được từ khí ga ra ngoài màn hình để hiển thị giá trị, và hiển thị chỉ số cảnh báo khi quá ngưỡng.

4. Cụ thể hoạt động của mạch đọc cảm biến khí CO MQ7 giao tiếp At89s52

Chúc các bạn thành công…!!!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *