Difference between revisions of "Matrix - MQ-2 Gas Sensor/zh"

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(与NanoPi M2连接使用)
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==工作原理==
 
==工作原理==
* MQ-2_Gas_Sensor模块的主要器件是一个具有快速响应和恢复特性的MQ-2气体传感器,传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2),当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大,传感器将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的模拟信号输出,灵敏度可以通过电位计进行调节。
+
* Matrix-MQ-2_Gas_Sensor模块的主要器件是一个具有快速响应和恢复特性的MQ-2气体传感器。
 +
* 传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)
 +
* 当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大,传感器将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的模拟信号输出,灵敏度可以通过电位计进行调节。
  
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
Matrix配件相关的代码是完全开源的,统一由一个仓库进行管理:https://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
电位器输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在开发板上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
* nanopi分支用于支持NanoPi;
+
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]]。<br>
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2;
+
* tiny4412分支用于支持Tiny4412;
+
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi;
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在主机PC上安装git,以Ubuntu14.04为例
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===连接NanoPi M1===
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块:<br>
$ sudo apt-get install git
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[[File:Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m1]]
</syntaxhighlight>
+
  
克隆Matrix配件代码仓库
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连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
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{| class="wikitable"
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
|-
</syntaxhighlight>
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|Matrix-Analog_to_Digital_Converter || NanoPi M1     
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录,里面存放着所有Matrix配件的代码。
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|-
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|SDA    || Pin3
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|-
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|SCL    || Pin5
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|5V    || Pin4
 +
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|GND    || Pin6
 +
|}
  
==与NanoPi 2连接使用==
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{| class="wikitable"
===硬件连接===
+
|-
参考下图连接模块Matrix-MQ2和NanoPi 2:<br>
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|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor ||     
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|-
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|GND    || NanoPi M1 Pin9
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|-
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|5V    || NanoPi M1 Pin2
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|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
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|}
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 +
===连接NanoPi 2===
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参考下图连接模块:<br>
 
[[File:Matrix-MQ2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ2]]
 
[[File:Matrix-MQ2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ2]]
  
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{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Potentiometer ||       
+
|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor ||       
 
|-
 
|-
 
|GND    || NanoPi 2 Pin9
 
|GND    || NanoPi 2 Pin9
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|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
电位器输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
 
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPi 2上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
 
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]]。<br>
 
 
===编译测试程序===
 
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi2分支
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ git checkout nanopi2
 
</syntaxhighlight>
 
 
编译Matrix配件代码
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 
</syntaxhighlight>
 
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
 
编译成功后库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。<br>
 
硬件驱动模块位于modules目录下,对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
 
 
===运行测试程序===
 
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
 
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cp modules /media/rootfs/ -r
 
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
 
</syntaxhighlight>
 
 
将SD卡重新插入NanoPi 2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd /modules
 
$ insmod pcf8591.ko
 
</syntaxhighlight>
 
 
运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-adc
 
</syntaxhighlight>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
 
 
===代码展示===
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
{
 
    int i = 0;
 
    int value = 0;
 
    int channel = 0;
 
 
    if (argc == 2) {
 
        channel = atoi(argv[1]);
 
    }
 
   
 
    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
 
            printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
 
        } else {
 
            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);       
 
        }
 
        usleep(10000);
 
    }
 
    return 0;
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
  
==与NanoPi M2连接使用==
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
===硬件连接===
+
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。<br>
参考下图连接模块Matrix-MQ2和NanoPi M2:<br>
+
参考下图连接模块:<br>
[[File:Matrix-MQ2_NanoPi_M2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ2_NanoPi_M2]]
+
[[File:Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m2]]
  
 
连接说明:
 
连接说明:
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{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Potentiometer ||       
+
|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor ||       
 
|-
 
|-
|GND    || NanoPi 2 Pin9
+
|GND    || NanoPi M2 Pin9
 
|-
 
|-
|5V    || NanoPi 2 Pin2
+
|5V    || NanoPi M2 Pin2
 
|-
 
|-
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
电位器输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
 
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPi M2上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
 
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]]。<br>
 
 
===编译测试程序===
 
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi_M2分支
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ git checkout nanopi_M2
 
</syntaxhighlight>
 
 
编译Matrix配件代码
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 
</syntaxhighlight>
 
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi M2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
 
编译成功后库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。<br>
 
硬件驱动模块位于modules目录下,对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
 
 
===运行测试程序===
 
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
 
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi M2的文件系统上。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cp modules /media/rootfs/ -r
 
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
 
</syntaxhighlight>
 
 
将SD卡重新插入NanoPi M2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd /modules
 
$ insmod pcf8591.ko
 
</syntaxhighlight>
 
 
运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-adc
 
</syntaxhighlight>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
 
 
===代码展示===
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
{
 
    int i = 0;
 
    int value = 0;
 
    int channel = 0;
 
 
    if (argc == 2) {
 
        channel = atoi(argv[1]);
 
    }
 
   
 
    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
 
            printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
 
        } else {
 
            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);       
 
        }
 
        usleep(10000);
 
    }
 
    return 0;
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
  
==与NanoPC-T2连接使用==
+
===连接NanoPC-T2===
===硬件连接===
+
参考下图连接模块:<br>
参考下图连接模块Matrix-MQ2和NanoPC-T2:<br>
+
[[File:Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_NanoPC-T2]]
[[File:Matrix-MQ2_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-MQ2_NanoPC-T2]]
+
  
 
连接说明:
 
连接说明:
Line 267: Line 150:
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
电位器输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
 
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPC-T2上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
 
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]]。<br>
 
  
===编译测试程序===
+
==编译运行测试程序==
进入Matrix代码仓库,切换到NanoPC-T2分支
+
启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd matrix
+
$ apt-get update && apt-get install git
$ git checkout NanoPC-T2
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
编译Matrix配件代码
+
编译并安装Matrix:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ cd matrix
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
$ make && make install
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
</syntaxhighlight>
+
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi M2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
编译成功后库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。<br>
+
硬件驱动模块位于modules目录下,对应的驱动源码都包含在在NanoPC-T2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
 
+
===运行测试程序===
+
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPC-T2的文件系统上。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
将SD卡重新插入NanoPC-T2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cd /modules
+
$ insmod pcf8591.ko
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。<br>
+
运行测试程序:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-adc
 
$ matrix-adc
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
 
运行效果如下:<br>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
 
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
  
===代码展示===
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==代码说明==
 +
所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码如下:
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
int main(int argc, char ** argv)
Line 318: Line 182:
 
     int channel = 0;
 
     int channel = 0;
  
     if (argc == 2) {
+
     if (argc == 2)
 
         channel = atoi(argv[1]);
 
         channel = atoi(argv[1]);
     }
+
     if (boardInit() < 0)
 +
        printf("Fail to init board\n");
 
      
 
      
 +
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
 +
    signal(SIGINT, intHandler);
 
     for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
     for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
         if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
 
         if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
 
             printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
 
             printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
 
         } else {
 
         } else {
             printf("Fail to get channel%d value\n", channel);      
+
             printf("Fail to get channel%d value\n", channel);
 +
            return -1;
 
         }
 
         }
         usleep(10000);
+
         sleep(1);
 
     }
 
     }
 +
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
 
     return 0;
 
     return 0;
 
}
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
API说明参考维基:[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
 +
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==相关资料==

Revision as of 05:31, 31 May 2016

English

1 介绍

MQ-2 烟雾传感器
  • 模块Matrix-MQ-2_Gas_Sensor使用MQ-2气体传感器,该传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高,对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想,可以用来检测多种气体的泄露,是一款适合多种应用的低成本传感器。
  • 模块的输出电压与气体浓度成正比例。

2 特性

  • 使用标准的3 PIN接口
  • 尺寸为 24x32mm
  • PCB尺寸(mm):24x32

MQ-2 Gas Sensor.PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S GPIO
V 电源5V
G

3 工作原理

  • Matrix-MQ-2_Gas_Sensor模块的主要器件是一个具有快速响应和恢复特性的MQ-2气体传感器。
  • 传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。
  • 当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大,传感器将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的模拟信号输出,灵敏度可以通过电位计进行调节。

4 硬件连接

电位器输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在开发板上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:Matrix-Analog_to_Digital_Converter

4.1 连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-Analog_to_Digital_Converter NanoPi M1
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor
GND NanoPi M1 Pin9
5V NanoPi M1 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.2 连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-MQ2

连接说明:

Matrix-Analog_to_Digital_Converter NanoPi 2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor
GND NanoPi 2 Pin9
5V NanoPi 2 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.3 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块:
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_nanopi_m2

连接说明:

Matrix-Analog_to_Digital_Converter NanoPi M2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor
GND NanoPi M2 Pin9
5V NanoPi M2 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.4 连接NanoPC-T2

参考下图连接模块:
Matrix-MQ-2_Gas_Sensor_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-Analog_to_Digital_Converter NanoPC-T2
SDA Pin6
SCL Pin5
5V Pin29
GND Pin30
Matrix-Potentiometer
GND NanoPC-T2 Pin2
5V NanoPC-T2 Pin29
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

5 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix:

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序:

$ matrix-adc

注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下:
matrix-adc_result

6 代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    int i = 0;
    int value = 0;
    int channel = 0;
 
    if (argc == 2)
        channel = atoi(argv[1]);
    if (boardInit() < 0)
        printf("Fail to init board\n");
 
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
    signal(SIGINT, intHandler);
    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
            printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
        } else {
            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);
            return -1;
        }
        sleep(1);
    }
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual

7 相关资料