【STM32外设系列】JW01三合一空气质量检测模块

本文主要是介绍【STM32外设系列】JW01三合一空气质量检测模块，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

🎀 文章作者：二土电子

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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 $mg/m^3$。

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.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;   // PA.9GPIO_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;   // PA10GPIO_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3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;   // 子优先级3NVIC_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1USART_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SRUSART1->DR;   // 再读DRgReceEndFlag = 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 < gReceCount;gClearCount ++){gReceFifo[gClearCount] = ' ';}gReceEndFlag = 0;   // 清除接收完成标志位gReceCount = 0;   // 清零接收计数变量}
}

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 < gReceCount;gClearCount ++){gReceFifo[gClearCount] = ' ';}gReceEndFlag = 0;   // 清除接收完成标志位gReceCount = 0;   // 清零接收计数变量}
}

这篇关于【STM32外设系列】JW01三合一空气质量检测模块的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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