【STM32外设系列】JW01三合一空气质量检测模块
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文章目录
- 一、JW01模块简介
- 二、数据格式介绍
- 三、程序设计
- 3.1 串口初始化
- 3.2 串口接收中断服务函数
- 3.3 数据解析函数
- 四、其他
一、JW01模块简介
首先我们看一下JW01的样子
值得注意的是，本文介绍的是三合一空气质量检测模块，能够检测空气中有机气态物质的浓度，同时也能检测甲醛和二氧化碳的浓度，该模块通过串口输出气体浓度信息，使用起来还是比较简单的。
下面简单看一下它的四个引脚分别是什么功能
引脚 功能 +5 电源正极 GND 电源负极 A RXD B TXD 需要注意的是，使用该模块时必须先等待模块预热大概60s之后才能输出正确的气体浓度信息。
二、数据格式介绍
该模块会通过串口输出TVOC、CH2O和CO2的浓度，有自己的数据格式。该模块一次会输出9个字节的数据，9个字节分别是如下含义
字节 含义 Byte0 模块地址 Byte1 模块地址 Byte2 TVOC高 Byte3 TVOC低 Byte4 CH2O高 Byte5 CH2O低 Byte6 CO2高 Byte7 CO2低 Byte8 校验和 校验和Byte8 = (u8)(前面所有字节的和)，一定注意要有一个强制类型转换。其次还需要注意的是，该模块的波特率为9600。
这里的两个模块地址固定为0x2C和0xE4，计算浓度的方法为 气体浓度 = ((高位) * 256 + 低位) * 0.001 m g / m 3 mg/m^3 mg/m3。
三、程序设计
3.1 串口初始化
下面给出一个串口初始化程序，对于串口相关内容的详细介绍可到STM32速成笔记专栏查看
/* *============================================================================== *函数名称：uart_init *函数功能：初始化USART1 *输入参数：bound：波特率 *返回值：无 *备 注：可以修改成输入初始化哪个USART *============================================================================== */ void uart_init(u32 bound) { // 相关结构体定义 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 使能USART1，GPIOA时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // USART1_TX GPIOA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.9 // USART1_RX GPIOA.10初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.10 // Usart1 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; // 抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; // 子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 根据指定的参数初始化VIC寄存器 // USART 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; // 串口波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 无奇偶校验位 // 无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); // 初始化串口1 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 开启串口接收中断 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 使能空闲中断 USART_Cmd(USART1, ENABLE); // 使能串口1 }3.2 串口接收中断服务函数
/* *============================================================================== *函数名称：USART1_IRQHandler *函数功能：USART1中断服务函数 *输入参数：无 *返回值：无 *备 注：无 *============================================================================== */ u32 gReceCount = 0; // 接收计数变量 u32 gClearCount = 0; // 清空接收数组计数变量 u8 gReceFifo[1500]; // 接收数组 u8 gReceEndFlag = 0; // 接收完成标志位 void USART1_IRQHandler(void) { if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收到一个字节 { gReceFifo[gReceCount++] = USART_ReceiveData(USART1); } else if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET) //接收到一帧数据 { USART1->SR; // 先读SR USART1->DR; // 再读DR gReceEndFlag = 1; // 接收完成标志置1 } }3.3 数据解析函数
数据接收函数设计如下
/* *============================================================================== *函数名称：Uart_Rece_Pares *函数功能：解析串口接收内容 *输入参数：无 *返回值：无 *备 注：无 *============================================================================== */ void Uart_Rece_Pares(void) // 串口接收内容解析函数 { float tvoc = 0; // TVOC浓度 float ch2o = 0; // CH2O浓度 u16 co2 = 0; // CO2浓度 if (gReceEndFlag == 1) // 如果接收完成 { // 解析接收内容 // 需要注意的是必须加一个强制类型转换 if ((u8)(gReceFifo[0] + gReceFifo[1] + gReceFifo[2] + gReceFifo[3] + gReceFifo[4] + gReceFifo[5] + gReceFifo[6] + gReceFifo[7]) == gReceFifo[8]) { printf ("Data Right!\r\n"); // 数据解析 // TV0C浓度（单位是毫克每立方米） tvoc = (float)((gReceFifo[2] * 256) + gReceFifo[3]) * 0.001; // CH2O浓度（单位是毫克每立方米） ch2o = (float)(gReceFifo[4] * 256 + gReceFifo[5]) * 0.001; // CO2浓度（单位是PPM） co2 = (u16)(gReceFifo[6] * 256 + gReceFifo[7]); // 输出计算结果 printf ("\r\n"); printf ("TVOC density: %.3f mg/m^3\r\n",tvoc); printf ("CH2O density: %.3f mg/m^3\r\n",ch2o); printf ("CO2 density: %d PPM\r\n",co2); } else { printf ("Data Error!\r\n"); } // 清空接收数组 for (gClearCount = 0;gClearCount四、其他
有的同学买到的JW01模块可能长得一样，但是只能检测一种气体浓度，此时我们需要将数据解析函数替换成下面的函数，实际就是在一条数据中少了其他两种气体的浓度信息，其他都一样。
/* *============================================================================== *函数名称：Uart_Rece_Pares *函数功能：解析串口接收内容 *输入参数：无 *返回值：无 *备 注：无 *============================================================================== */ void Uart_Rece_Pares(void) // 串口接收内容解析函数 { float tvoc = 0; // TVOC浓度 float ch2o = 0; // CH2O浓度 u16 co2 = 0; // CO2浓度 if (gReceEndFlag == 1) // 如果接收完成 { // 解析接收内容 // 需要注意的是必须加一个强制类型转换 if ((u8)(gReceFifo[0] + gReceFifo[1] + gReceFifo[2] + gReceFifo[3] + gReceFifo[4]) == gReceFifo[5]) { // printf ("\r\n"); printf ("Data Right!\r\n"); // 数据解析 // TV0C浓度（单位是毫克每立方米） tvoc = (float)((gReceFifo[1] * 256) + gReceFifo[2]) * 0.01; // 输出计算结果 printf ("\r\n"); printf ("TVOC density: %.3f mg/m^3\r\n",tvoc); } else { // printf ("\r\n"); printf ("Data Error!\r\n"); } // 清空接收数组 for (gClearCount = 0;gClearCount
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