目录

一、产品简介

二、具体参数

三、工作原理图

四、编程和标定思路

五、开发板外观图

一、产品简介

此开发板是我司针对于2电极和3电极电化学探头检测不同的气体含量而开发。此开发板支持TTL输出、232输出、485输出，供电方式支持5-12V。此开发板是基于STM32F030F4P6芯片，采用精密运放芯片GS8552采集电化学探头的输出信号，经过算法处理，可以用不同的方式输出。我司提供开发例程，模块，客户可以通过更改部分电路以及例程实现相应的功能。

二、具体参数

三、工作原理图

图一总原理图

如图一所示，这是总原理图，包含降压模块、ADC采集模块、STM32F0303F4P6单片机最小系统模块、485模块、232模块。

图二电源模块

如图二所示，这是基于AMS1117-3.3V的降压电路，可以把输入为5V或者输入为12V的电压转换成3.3V输出。

图三ADC采集模块

如图三所示是ADC采集模块，使用的是GS8552运放芯片，该GS8552放大器是单电源，微功率，零漂移CMOS运算放大器，放大器提供带宽为1.5MHz，轨对轨输入和输出，单电源操作从2.1V到5.5V。本采集模块支持2电极和3电极电化学气体探头。C是对电极，W是工作电极，R是参比电极。

关于2电极和3电极的修改说明

1）若使用2电极电化学探头，C4应焊接0R电阻，R3应焊接100R电阻；

2）若使用3电极电化学探头，C4应焊接10nF电容，R3应焊接10K电阻。

图四单片机模块

如图四所示，这款单片机是STM32F030F4P6，它的工作电压是2.4V-3.6V，封装是TSSOP，有20个引脚，最大频率是48MHz，具有各种增强型外设和I/O。 有如I2C、SPI和USART等通信接口，以及12位ADC、16位计时器和一个高级控制PWM计时器。使用TTL输出时，R01,R02需焊接0R电阻，232模块和485模块不焊，供电电源5V/12V均可；

图五485模块

如图五所示，是基于SP3485的数据传输模块，SP3485是一款3.3V供电、半双工、低功耗，功能完全满足TIA/EIA485标准要求的RS485收发器。SP3485包括一个驱动器和一个接收器，两者均可独立使能与关闭。当两者均禁用时，驱动

器与接收器均输出高阻态。SP3485具有1/8负载，允许256个SP3485收发器并接在同一通信总线上。可实现高达12Mbps的无差错数据传输。SP3485工作电压范围为30-3.6V，具备失效安全（fail-safe）、过温保护、限流保护、过压保护等功能。

使用SP3485模块时，R01,R02不需要焊接，232模块不需要焊接，此时供电电源5V/12V均可。

图六232模块

如图六所示，是基于232芯片的通讯方式。MAX232设备是一个双驱动器/接收器包括一个电容式电压发生器TIA/EIA-232-F单个5V电压电平供应。每个接收器转换TIA/EIA-232-F输入至5伏TTL/CMOS电平每个驱动程序转换TTL/CMOS输入电平转换为TIA/EIA-232-F电平。

使用232模块时，R01,R02不需要焊接，485模块不需要焊接，R08需要焊接0R电阻，R07不需要焊接，此时供电电源应为5V；

四、编程和标定思路

1. 编程思路

1）adc采集

一路adc采集，单片机处理采集到的数据，对采集到的数据进行软件滤波处理，得到一个较为稳定的数值。

2）输出方式

根据不同的输出方式，选择不同方式对应的协议，如485通信，需要用到modbus协议。

2. 标定思路

模拟量和检测气体的浓度有一定的线性关系，根据线性关系，进行零点和满点标定。

3. 参考程序

1）adc采集程序

#define A  101

u32 caiji[A];

uint32_t ADC_Check(void)//采集处理程序

{

uint16_t i,j,k,h;

u32 ResultI2;

for(i=0;i

{

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

caiji[i]=(uint32_t)ADC_ConvertedValue[i];

for(j=0;j<500;j++)

{;}

}

for(j=0;j

{

for(k=0;k

{

if(caiji[k]>caiji[k+1])

{

ResultI2=caiji[k];

caiji[k]=caiji[k+1];

caiji[k+1]=ResultI2;

}

}

}

ResultI=caiji[(A-1)/2];

ResultI=ResultI*3300;

ResultI=ResultI/4096;

ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC);

ResultI1 = ResultI;

return ResultI1;

}

2）标定程序

void Tiaozheng()

{

dianliu=ResultI1;//**ADCcheng/ADCchu+ADCjia;

if(dianliu_0<=dianliu<=dianliu_1)

{

dianliutrue=I1*(dianliu-dianliu_0)/(dianliu_1-dianliu_0);

}

else if(dianliu_1

{

dianliutrue=I1*(dianliu-dianliu_1)/(dianliu_1-dianliu_0)+I1;

}

}

3）主程序

void main()//主程序

{

//u8test[10];

ReadInf();

Systick_Init();

InitALL();

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);//点亮状态灯

while (1)

{

ADC_Check();     //模拟量采集

Tiaozheng();

MODS_Poll();//485

//Test[0]=dianliutrue>>8;

//Test[1]=dianliutrue;

//USART_SendBuf(test,2); //串口发送/TTL232

delay_ms(100);

}

}

五、开发板外观图

图七开发板PCB图