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基于单片机与传感器模组实现便携式环境测量仪

作者:幸运彩更新时间:2020-08-16 23:40点击次数:字号:T|T

  随着人们生活水平的提高, 各电子产品有了突飞猛进的发展, 电子测量仪也逐渐丰富起来, 在各行各业得到了广泛的应用。例如, 在医学方面, 有血糖测量仪, 血压测量仪; 在物理学方面, 有电感测量仪,频率测量仪,红外测量仪等; 在环境方面, 有空气测量仪, 噪声测量仪等一系列电子测量仪器。而原来的模拟产品也逐步向数字化、综合化转化, 并且不断走向人性化。虽然目前环境测量仪品种很多, 但大多只可液晶显示, 并无语音播报功能。本论文介绍了一种实用的便携式环境参数测量仪的设计, 该测量仪要求充分发挥人性化的特质, 实现光线和温度的播报,并给出相应的温馨提示。为完成该环境测量仪的设计要求, 本设计选择了具有语音播报功能的以凌阳公司SPCE061A 芯片为核心的精简61 板, 由它来配合传感器模组, 利用程序来实现测量与播报功能。

  本论文介绍了一种实用的便携式环境参数测量仪的设计, 该测量仪实现了对温度和光照亮度的测量。本系统利用61 板作为控制板, 配合传感器模组对周围环境温度和光线进行测量并对测量值进行语音播报。硬件电路由数据采集模块、SPCE061A、数据存储模块、键盘输入模块等组成。单片机软件程序主要是完成测量、运算、语音播报等功能, 采用模块化结构设计, 利用C 语言和汇编语言编程实现。

  该环境测试仪通过传感器模组中光敏电阻和热敏电阻的电压值来测量环境的温度和光线状况, 这些电压值是通过SPCE061A 的ADC模块进行采集的; 61 板上的按键Key3 主要是用来启动光线和温度的测量, 测量的结果都通过61 板自带的扬声器播放出来。图1 为环境测量仪的设计框图。

  (1) 61 板: 本设计控制部分使用的61 板是SPCE061A EMU BOARD 的简称, 是以凌阳16 位单片机SPCE061A 为核心的精简开发- 仿真- 实验板。它体积小巧, 结构较为简单, 以SPCE061A 芯片为核心, 带有麦克和扬声器, 具有丰富的语音播放功能。

  ②音频输入/ 输出( I/O) 接口: 61 板上, X1 是语音的MIC 输入端, 自带自动增益( AGC) 控制, J3 是语音输出接口, 一个2pin 的插针外接喇叭, 由DAC输出引脚21 或22 经语音集成放大器SPY0030A 放大, 然后输出, 它可以工作在2.4~6.0V 范围内, 最大输出功率可达700mW[1].

  ④电源接口: J10 是电源接口, 61 板的内核SPCE061A 电压要求为3.3V, 而I/O端口的电压可以选择3.3V 也可以选择5V.所以对应的引脚中15、36和7 必须为3.3V,对于I/O 端口的电压51、52、75 可以为3.3V也可以是5V, 这两种电平的选择通过跳线) 传感器模组: 本设计中使用的另一重要器件---传感器模组也是凌阳公司的产品。它可以测量温度, 测量光线, 检测障碍物, 还能接收来自遥控器的信号以及模拟简易遥控器。在本次设计中, 模组工作电压设置为: 3V~5.5V, 工作温度设置为0℃~60℃。

  ①测量温度时, 测量到的是与热敏电阻直接接触物体( 包含空气) 的温度, 热敏电阻有一定的反应时间;②测量光线时, 最好把整个光敏电阻暴露于测量环境下; 如果想用手遮住光线测量光敏电阻是否正常工作时, 最好用手掌而不要用手指, 因为手指两测会漏一些光线;③红外接收头的最低工作电压是3V;④红外发射信号不可以长期维持高电平, 否则红外发射管会被烧掉;⑤如果用红外发射接收管检测障碍物, 检测距离会随着电压的减小而缩短。

  本设计中软件流程如图2 所示。为使它能顺利地完成预期的功能, 在光线测量部分, 温度测量部分, 键盘扫描部分, 语音播放部分, A/D 转换部分等都分别设计了流程图, 经过调试运行后, 都成功地实现了各自的功能。

  本文通过运用羚羊单片机和传感器模组, 成功的实现了环境测量仪的设计。该环境测量仪可以通过Key3 键的控制来进行光线及温度的测量并进行语音播报, 能够播报结果并进行相应的温馨提示是此次设计的一大特点。该环境测量仪可以通过程序中设定的域值来判断当前光线的强弱并可测量出当前的温度值, 同时进行相应的温馨提示, 使使用者可以了解到周围光线强度等级和温度值, 并可结合温馨提示来对光线及温度做适当调整, 使环境更适宜生活和工作, 这对于越来越注重生活质量的人们来说具有很大的现实意义, 并且仅一个Key3 键便可获得周围环境的基本信息使环境测量仪的使用也相对方便快捷。同时也说明, 随着电子技术的不断发展,电子测量仪在人们的生活和工作中将得到更广泛的应用。

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  大家学习MCS51单片机和AVR单片机,又或者是PIC单片机,又或者是MSP430单片机之后,是否感觉自己可以成为一名工程师了呢?我在这里来说说我的看法吧。我们学习这些单片机的时候,先学习了理论知识,这个一般是书本上的理论知识,比如介绍单片机的发展、单片机的应用领域、单片机的原理等等。然后呢找一块开发板,对着视频教程学习,边看视屏边做实验,学习完之后呢,去做那么一两个小项目,比如“基于LabView和PWM的霍尔测速和控速的直流电机系统”,这个项目呢,相对来说综合要求能力比较高,如果一个人能够坐下来的话,你的能力就算不错了,相当不错了。从设计电路图、焊接电路板、写程序、调试等等下来,会有很大的提高。如果仅仅做了实验,我可以告诉

  点亮ARV单片机开发板上的一个LED灯原理图:分析:上面的截图就是单片机和LED灯的连接原理图,其中J6是一个排阻,起到限流的作用,防止LED电流过大而烧坏。排阻的内部就是一组并联的电阻:布布扣提示:算一下这个排阻的电阻的大小,二极管的工作电流是3mA,工作电压时1.7V,VCC的电压时5V。所以电阻上的电流是3mA,电压是3.3V,所以电阻的阻值是1.1KΩ。因为所有的二极管都是通过一个限流电阻共阳极的,所以只需要在Q端给一个低电平就能点亮这个发光二极管。Q端的电平通过一个573锁存器受控于D端的电平高低,也就是单片机的PB端口。这样我们就能通过写程序控制PB端口的高低电平来实现二极管的亮灭

  控制发光二极管 /

  自己编写的基于IAR环境下STM32F103单片机读取BME280程序,没有太多的寄存器操作,简单易懂,可以直接调用,上电后只要对IO口初始化,调用函数Bme_ReadDigValue()读取校准寄存器参数并保存,再调用函数Bme_Init()初始化之后就可以用函数Bme_ReadStatus()读取传感器状态判断是否读取数据了,也可不判断传感器状态直接读取数据,读取数据直接调用函数ReadBme280()。单片机源程序:void ReadBme280(){ u32 value_ad; double var1;

  程序1#include msp430x41x.hvoid main(void){ WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 停止看门狗 FLL_CTL0 = XCAP18PF; // 配置晶振负载电容 P1DIR

  通过上一课的学习,我们貌似成功的点亮了一个LED小灯,但是还有一些知识大家还没有彻底明白。单片机是根据硬件电路图的设计来写代码的,所以我们不仅仅要学习编程知识,还有硬件知识,也要进一步的学习,这节课我们就要来穿插介绍电路硬件知识。3.1电磁干扰EMI第一个知识点,去耦电容的应用,那首先要介绍一下去耦电容的应用背景,这个背景就是电磁干扰,也就是传说中的EMI。1、冬天的时候,尤其是空气比较干燥的内陆城市,很多朋友都有这样的经历,手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被电击,实际上这就是“静电放电”现象,也称之为ESD。2、不知道有没有同学有这样的经历,早期我们使用电钻这种电机设备,并且同时在听收音机或者看电视

  通过上节课的实验,大家会发现,我们逐渐进入比较实质性的学习了,需要记住的内容也更多了,个别地方可能会感觉吃力。但是大家不要担心,要有信心。这个跟小孩学走路一样,刚开始走路不太稳,没关系,多走几步多练练。看视频的时候要注意专心,一遍看不懂,思考一下,再回头看第二遍和第三遍,没准一下就明白了。如果三遍还看不明白,那就把不懂的问题放一放,继续往下学两课再回头看一次,也可以到QQ群里或单片机论坛里多咨询一下其他的同学,讨论一下,可能就会茅塞顿开。1.1基本数字逻辑门电路不管是数字电路,还是C语言,我们都会经常遇到逻辑运算和逻辑电路,在这里我介绍一下,大家先简单了解

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