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