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紅外火焰傳感器可以用來探測火源或其他一些波長在700納米~1000納米范圍內的熱源，在機器人比賽中，遠紅外火焰探頭起到非常重要的作用，它可以用作機器人的眼睛來尋找火源或足球。利用它可以制作滅火機器人等。紅外火焰傳感器能夠探測700納米~1000納米范圍內的紅外光，探測角度為60，其中紅外光波長在880納米附近時，其靈敏度達到最大。紅外火焰探頭將外界紅外光的強弱變化轉化為電流的變化，通過A/D轉換器反映為0 ~4095范圍內的數值的變化。外界紅外光越強，數值越小；紅外光越弱，數值越大。

1、模塊來源

模塊實物展示：

資料下載鏈接：
https://pan.baidu.com/s/14rzP9Gx7AjbmRSqD_A5Pyw
提取碼：risv

2、規格參數

工作電壓：3.3V-5V

探測距離：1米

輸出方式: DO接口為數字量輸出 AO接口為模擬量輸出

讀取方式：ADC與數字量（0和1）

管腳數量：4 Pin（2.54mm間距排針）

以上信息見廠家資料文件

3、移植過程

我們的目標是將例程移植至CW32F030C8T6開發板上【判斷當前檢測范圍是否有火光的功能】。首先要獲取資料，查看數據手冊應如何實現讀取數據，再移植至我們的工程。

3.1查看資料

火焰傳感器模塊的工作原理很簡單。其背后的理論是熱的物體會發出紅外輻射。對于火焰或火災，這種輻射會很高。我們將使用紅外光電二極管檢測這種紅外輻射。光電二極管的電導率將根據其檢測到的紅外輻射而變化。我們使用 LM393 來比較這種輻射，當達到閾值時，數字輸出會發生變化。我們還可以使用模擬輸出來測量紅外輻射強度。模擬輸出直接取自光電二極管的端子。板載 D0 LED 將在檢測到時顯示存在火災。靈敏度可以通過調整板上的可變電阻來改變。這可用于消除誤觸發。其對應的原理圖，AO輸出為火焰傳感器直接輸出的電壓，所以為模擬量；DO為經過LM393進行電壓比較后，輸出高低電平，所以為數字量。具體原理見光敏電阻光照傳感器章節的資料。

3.2引腳選擇

想要使用ADC，需要確定使用的引腳是否有ADC外設功能。可以通過手冊進行查看。在用戶手冊439頁。

這里選擇使用PA5的附加ADC功能。

有ADC功能的引腳

模塊接線圖

3.3查移植至工程

模塊工程參考入門手冊工程模板

移植步驟中的導入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_flame.c與bsp_flame.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關代碼。

在文件bsp_flame.c中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */

#include "bsp_flame.h"


/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：ADC_FLAME_Init
 * 函 數 說 明：初始化ADC
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void ADC_FLAME_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結構體

    RCC_FLAME_GPIO_ENABLE();        // 使能GPIO時鐘
    RCC_FLAME_ADC_ENABLE();         // 使能ADC時鐘

    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_FLAME_DO;              // GPIO引腳
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;            // 輸入模式
    GPIO_Init(PORT_GPIO_FLAME, &GPIO_InitStruct);      // 初始化

    ANALOG_GPIO_ENABLE();                // PA05設定為模擬輸入

    /* ADC配置 */
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;                   // ADC初始化結構體
    ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure;                     // ADC看門狗結構體
    ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure;           // ADC單通道轉換結構體

    // 配置ADC初始化結構體
    ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode;  //單通道單次轉換模式
    ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4;         // 時鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHz
    ADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個ADC時鐘周期
    ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA;       //VDDA參考電壓
    ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable;      //關閉跟隨器
    ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable;          //關閉內置溫度傳感器
    ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable;        //不觸發DMA
    ADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight;        //ADC轉換結果右對齊
    ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable;        //轉換結果累加不使能

    //ADC模擬看門狗通道初始化
    ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);

    //配置單通道轉換模式
    ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull;      // 單通道ADC轉換結果溢出保存
    ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = CHANNEL_ADC;              // 選擇ADC轉換通道，AIN5:PA05
    ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure;   // ADC初始化結構體
    ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure;     // ADC看門狗結構體

    ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure);             // 初始化配置

    ADC_Enable(); //ADC使能

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //啟動ADC轉換

}

/**********************************************************
 * 函 數 名 稱：ADC_GET
 * 函 數 功 能：讀取一次ADC值
 * 傳 入 參 數：無
 * 函 數 返 回：測量到的值
 * 作       者：LCKFB
 * 備       注：
**********************************************************/
uint32_t ADC_GET(void)
{
        ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //啟動ADC轉換

        uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數據

        return adcValue;
}

/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：Get_FLAME_Percentage_value
 * 函 數 說 明：讀取火焰AO值，并且返回百分比
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：返回百分比
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
unsigned int Get_FLAME_Percentage_value(void)
{
    uint32_t i = 0;
    uint32_t adc_max = 4095;
    uint32_t adc_new = 0;
    uint32_t Percentage_value = 0;

    /* 因為采集 SAMPLES 次，故循環 SAMPLES 次 */
    for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
    {
        // 數值累加
        adc_new += ADC_GET();
    }

    adc_new = adc_new / SAMPLES;

    Percentage_value = ( 1.0f - ( (float)adc_new / (float)adc_max ) ) * 100.0f;

    return Percentage_value;
}
/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：Get_FLAME_Do_value
 * 函 數 說 明：讀取火焰DO值，返回0或者1
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void)
{
    return GPIO_ReadPin(PORT_GPIO_FLAME, GPIO_FLAME_DO);
}

在文件bsp_flame.h中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */
#ifndef _BSP_FLAME_H_
#define _BSP_FLAME_H_

#include "board.h"


#define RCC_FLAME_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define RCC_FLAME_ADC_ENABLE()  __RCC_ADC_CLK_ENABLE()

#define CHANNEL_ADC             ADC_ExInputCH5

#define ANALOG_GPIO_ENABLE()    PA05_ANALOG_ENABLE()

#define PORT_GPIO_FLAME         CW_GPIOA

#define GPIO_FLAME_AO           GPIO_PIN_5
#define GPIO_FLAME_DO           GPIO_PIN_6

 //采樣次數
#define SAMPLES         30



void ADC_FLAME_Init(void);
unsigned int Get_FLAME_Percentage_value(void);
unsigned char Get_FLAME_Do_value(void);

#endif

4、移植驗證

在自己工程中的main主函數中，編寫如下。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_flame.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();        // 開發板初始化

    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200

    ADC_FLAME_Init();
    while(1)
    {
        printf("火焰百分比 = %d%%rn",Get_FLAME_Percentage_value());
        delay_ms(500);
    }
}

移植現象：輸出檢測火光的百分比。

可以自行測試點燃紙巾靠近傳感器，百分比會上升！