集成MQ-2烟雾传感器和ADS1263模块实现气体监测

基于Ubuntu系统在米尔MYC-LR3576开发板（瑞芯微RK3576处理器）上集成ADS1263模块与MQ-2传感器开发

硬件准备与连接

开发板配置

使用米尔MYC-LR3576开发板，搭载瑞芯微RK3576处理器（4×Cortex-A72 + 4×Cortex-A53）。

预装Ubuntu 22.04.5 LTS (GNU/Linux 6.1.75 aarch64)系统。

1.传感器与模块连接

设备	接口类型	开发板连接引脚	功能说明
ADS1263模块	SPI	SPI0_CLK/SPI0_MISO	32位高精度ADC（38kSPS采样）
MQ-2传感器	模拟输入	ADC0或扩展ADC接口	检测可燃气体/烟

电源：MQ-2需5V供电（开发板GPIO提供），ADS1263需3.3V。传感器接入AD接口如图：

二、软件环境搭建

依赖安装

sudo apt update

sudo apt install python3-pip git build-essential

pip3 install spidev RPi.GPIO #用于SPI和GPIO控制

ADS1263驱动配置

git clone https://github.com/tiandiyixian20/ADS1263_driver

cd ADS1263_driver && make

sudo insmod ads1263.ko #加载内核模块

ls /dev/spidev0.0 #确认设备节点存在

MQ-2传感器库

使用Python库简化数据采集：

import Adafruit_ADS1x15 #兼容ADS1263的库

adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1263()

gas_value = adc.read_adc(0, gain=1)#读取通道0

三、核心代码开发

1.数据采集程序

import spidev

import time

#初始化SPI

spi = spidev.SpiDev()

spi.open(0,0) # SPI0, CS0

spi.max_speed_hz = 1000000# 1MHz

def read_ads1263(channel):

# 发送读取命令（参考ADS1263数据手册）

cmd = [0x01, (0x02 + channel) << 4, 0x00]

raw = spi.xfer(cmd)

# 解析32位数据

adc_value = (raw[1] << 16) | (raw[2] << 8) | raw[3]

return adc_value

# MQ-2校准函数（需在清洁空气中运行）

def calibrate_mq2():

sum_val = 0

for _ in range(100):

sum_val += read_ads1263(0)

time.sleep(0.1)

return sum_val / 100 #基准值R0

#主循环

base_value = calibrate_mq2()

while True:

raw_val = read_ads1263(0)

ratio = raw_val / base_value

ppm = 10 ** ((ratio - 0.6) / 0.3)# MQ-2转换公式[3]()

print(f"Gas Concentration: {ppm:.2f} ppm")

time.sleep(1)

2.关键优化

实时性：使用多线程分离数据采集与处理逻辑。

准确性：对MQ-2进行预热（通电24小时提升稳定性）。

加温度补偿（开发板内置传感器）。

安全机制：超过阈值触发报警（如蜂鸣器/网络通知）。

四、部署与调试

编译与运行

gpython3 gas_sensor.py

审核编辑 黄宇