2020-08-03

第三次培训 心率传感器和烟雾传感器的学习了解

一.pulsesensor传感器
1.学习了解
Pulse Sensor是一款用来检测心率的传感器，使用方法还是比较方便的，用户只需要用手指按住传感器就可以，传感器的实物图如下：

2.如何使用
PulseSensor 是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、耳垂等处，利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量。传感器对光电信号进行滤波、放大，最终输出模拟电压值。单片机通过将采集到的模拟信号值转换为数字信号，再通过简单计算就可以得到心率数值。
3.工作原理
Pulse Sensor检测原理是通过发射光源，然后根据光源返回的效果输出ADC数据。由于手指上布满毛细血管，而毛细血管会随着心率而跳动，这就导致传感器发射和接收光的效果不同，从而达到ADC输出效果不同，比如下图就是ADC的输出图：

因此检测心率的方式很简单：测出两个ADC峰值间的时长，假设这个时长为T，单位是毫秒，那么1分钟的心率假设为S，则：
S = 60000/T 次/秒
4.相关程序实例

/********** ADC通道2转换函数 **************/

u16 Get_ADC_1_CH2(void)

{

u8 i,j; 

u16 buff[10] = {0}; 

u16 temp;
  for(i = 0; i < 10; i ++)
{
/* 开始转换 */
ADC1->CR2 |= 1 << 30;

/* 等待转换结束 */
while( !(ADC1-&gt;SR &amp; (1 &lt;&lt; 1)) )
{
    /* 等待转换接收 */
}
buff[i] = ADC1-&gt;DR;    //读取转换结果
}

/* 把读取值的数据按从小到大的排列 */
for(i = 0; i < 9; i++)
{
for(j = 0 ; j < 9-i; j++)
{
if(buff[j] > buff[j+1])
{
temp = buff[j];
buff[j] = buff[j+1];
buff[j+1] = temp;
}
}
}

/* 求平均值 */
temp = 0;
for(i = 1; i < 9; i++)
{
temp += buff[i];
}

return temp/8;

5.相关注意事项


二.烟雾传感器
1.MQ-2可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、苯、烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。故因此，MQ-2可以准确来说是一个多种气体探测器。
MQ-2的探测范围极其的广泛。它的优点：灵敏度高、响应快、稳定性好、寿命长、驱动电路简单。
实物图如下
2.工作原理
MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。处于200~300摄氏度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。

3.如何使用
MQ-2常用的电路有两种，一种使用采用比较器电路监控，另一种为ADC电路检测。
比较器电路
ADC转换电路
4.相关程序实例

/****************************************************************************
函数功能:AD转换子程序
入口参数:channel
出口参数:dat
****************************************************************************/
unsigned char adc0832(unsigned char channel )
{
	unsigned char i,test,adval,dat;
	adval = 0x00;
	test = 0x00;
	
	Clk = 0;       //初始化
	DATI = 1;
	_nop_();
	CS = 0;
	_nop_();
	Clk = 1;
	_nop_();
	
	
	if (channel == 0x00 )      //通道选择
	{
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道0的第一位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		DATI = 0;      //通道0的第二位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
	} 
	else
	{
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道1的第一位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道1的第二位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
	}
	
	Clk = 0;
	DATI = 1;
	for( i = 0;i < 8;i++ )      //读取前8位的值
	{
		_nop_();
		adval <<= 1;
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		if (DATO)
		adval |= 0x01;
		else
		adval |= 0x00;
	}
	for (i = 0; i < 8; i++)      //读取后8位的值
	{
		test >>= 1;
		if (DATO)
		test |= 0x80;
		else 
		test |= 0x00;
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
	}
	if (adval == test)      //比较前8位与后8位的值，如果不相同舍去。若一直出现显示为零，请将该行去掉
	dat = test;
	nop_();
	CS = 1;        //释放ADC0832
	DATO = 1;
	Clk = 1;
	return dat;
}

/****************************************************************************
函数功能:获取烟雾浓度
入口参数:无
出口参数:dat
****************************************************************************/
unsigned char GetYanWuValue(void)
{
		unsigned int sum=0;
		unsigned char m,value=0;
		for(m=0;m<20;m++)			//读50次AD值
			sum = adc0832(0)+sum;		//读到的AD值，将读到的数据累加到sum
		value=(unsigned char)(sum/20);				//跳出上面的for循环后，将累加的总数除以50得到平均值value
	
		if(value > ADC_Zero) 
				value = value - ADC_Zero;              //首先减去零点漂移
			else
				value = 0;
	
		return value;

}