CW32L012的六合一空气质量检测案例分享

前言：本实验用CW32L012作为主控，SC-4M01A为空气检测传感器实现测量六种空气值。

一、SC-4M01A模块简介：

SC-4M01A是一款六合一的空气质量检测模块。它具有：零点标定、六合一数据输出，高灵敏度、长寿命、低功耗，自动校准、自带温湿度补偿 ，UART串口信号输出，应用简单，可根据用户要求定制尺寸及输出信号等特点。他的应用领域也非常广泛可覆盖：车载及家用空气净化器，多合一空气质量监（检）测仪，新风换气系统及自动换气扇，空调自动换气及集成吊顶控制器 ，便携式多功能空气质量测试仪等领域。他的实物如下图。

该模块使用串口通讯，简单可实现性强。下附接口定义图和通讯协议图以及规格参数图。

二、串口通讯协议介绍：

什么是串口：串口就是两根线：TX 发送，RX 接收再加一根 GND 共地特点：一根线按位依次发数据，不是并行一次性传 8 位，是一位一位排队传，所以叫串行通信。

串口协议核心4个关键参数：

1.波特率：就是传输速度，单位 bps。常见：9600、115200意思：每秒发多少位。两边波特率不一样，直接乱码。

2.数据位：一般固定 8 位就是一次传输有效数据是 8bit = 1 字节。

3.停止位：发完一个字节，停顿多久告诉对方 “我发完了”。常用：1 位停止位

4.校验位：无校验（最常用），奇校验，偶校验一般项目都用 无校验。

串口一帧数据长什么样：

空闲时：电平一直高。发数据流程：

1.起始位：拉低电平，告诉对方「我要发数据了」

2.8 位数据位：从最低位开始，一位一位发 0/1

3.校验位（可选）

4.停止位：拉高电平，表示「这一个字节发完了」

串口通讯原则：

1.TX 接 RX，RX 接 TX 交叉接线

2.必须共 GND，不然电平参考不一样，乱码收不到

3.两边波特率、数据位、停止位、校验位 必须完全相同

4.串口是异步通信：没有时钟线，不靠时钟同步，全靠约定好的波特率定时采样

下附通讯协议及数据说明：

上面说完通讯原理及数据说明情况后，下面附具体Keil中的代码例程：

三、软件讲解：

#include "cw32l012.h"#include "cw32l012_sysctrl.h"#include "cw32l012_gpio.h"#include "cw32l012_uart.h"#include "OLED.h"#include <stdio.h>// 变量定义uint8_t RxStack[14];    // 模块一帧是14字节uint8_t StackPtr = 0;uint16_t TVOC_Val = 0, HCHO_Val = 0, CO2_Val = 0;float Temp_Val = 0.0f, Hum_Val = 0.0f;uint8_t AQI_Val = 0;      // AQI 等级 (0~255)/**@brief 校验和计算：B0~B12累加，取低8位*/uint8_t Get_CheckSum(uint8_t *buf) {    uint32_t sum = 0;    for (int i = 0; i < 13; i++) {        sum += buf[i];    }    return (uint8_t)(sum & 0xFF);}/**@brief 串口初始化：使用PA03作为接收*/void UART_Init_Sensor(void) {    // 1. 时钟开启    __SYSCTRL_GPIOA_CLK_ENABLE();    __SYSCTRL_UART1_CLK_ENABLE();    // 2. 引脚配置：显式初始化PA03    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_PIN_3;    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStruct);    PA03_AFx_UART1RXD();    // 3. UART参数配置 (按24MHz主频配置，如果数值乱跳请改为8000000)    UART_InitTypeDef UART_InitStruct = {0};    UART_InitStruct.UART_BaudRate = 9600;    UART_InitStruct.UART_Source = UART_Source_PCLK;    UART_InitStruct.UART_UclkFreq = 24000000;    UART_InitStruct.UART_Mode = UART_Mode_Rx;    UART_Init(CW_UART1, &UART_InitStruct);    // 4. 中断具体配置    UART_ITConfig(CW_UART1, UART_IT_RC, ENABLE);    UART_ClearITPendingBit(CW_UART1, UART_IT_RC);    NVIC_SetPriority(UART1_IRQn, 0);    NVIC_EnableIRQ(UART1_IRQn);}int main(void) {    // 基础初始化    SystemInit();    // 【最关键】开启总中断开关    __enable_irq();     UART_Init_Sensor();    OLED_Init();    OLED_Clear();    // 初始显示，确认OLED没死机    OLED_Printf(0, 0, OLED_6X8, "System Ready...");    OLED_Update();    while (1) {        // 在OLED上实时显示数值        OLED_Printf(0, 0, OLED_6X8, "CO2:  %d ppm   ", CO2_Val);        OLED_Printf(0, 10, OLED_6X8, "TVOC: %d ppb   ", TVOC_Val);        OLED_Printf(0, 20, OLED_6X8, "HCHO: %d ug/m3 ", HCHO_Val);        OLED_Printf(0, 30, OLED_6X8, "Temp: %.1f C   ", Temp_Val);        OLED_Printf(0, 40, OLED_6X8, "AQI:  %d       ", AQI_Val);        OLED_Printf(0, 50, OLED_6X8, "Hum:  %.1f %%   ", Hum_Val);        OLED_Update();        // 适当延时，减少刷屏频率        for(volatile int i=0; i<100000; i++);    }}/**@brief 串口中断服务程序 - 尝试两种可能的函数名如果你的启动文件里是 UART1_IRQHandler，就用现在的。如果数值不跳 8888，请尝试把名字改为 UART1_UART2_IRQHandler*/void UART1_IRQHandler(void) {    if (UART_GetITStatus(CW_UART1, UART_IT_RC) != RESET) {        if(CO2_Val == 0) CO2_Val = 8888; // 保持 8888 标记，确认中断活着        uint8_t data = UART_ReceiveData(CW_UART1);//收够 14 个就解析一次        RxStack[StackPtr++] = data;        if (StackPtr >= 14) {            TVOC_Val = (RxStack[3] << 8) | RxStack[2];            HCHO_Val = (RxStack[5] << 8) | RxStack[4];            CO2_Val  = (RxStack[7] << 8) | RxStack[6];            Temp_Val = RxStack[10] + (RxStack[9] / 10.0f);                                          AQI_Val = RxStack[8];                                          Hum_Val = RxStack[12] + (RxStack[11] / 10.0f);            StackPtr = 0;        }        UART_ClearITPendingBit(CW_UART1, UART_IT_RC);    }}void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { while(1); }

四、实验现象：

五、最后总结注意事项：

初次上电使用建议需预热5-10分钟以上进行测试。请避免震动和跌落，以及严禁液体流入传感器内部。请勿将该模块应用于涉及人身安全的系统中。请勿将该模块长时间置于高浓度有机气体中。请勿将模块安装在强空气对流环境下使用。CO2及HCHO数值为TVOC检测通过软件运算模拟等效数值，仅供参考。

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