傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五超聲波傳感器數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用超聲波傳感器簡介項(xiàng)目五

項(xiàng)目導(dǎo)入：超聲波傳感器應(yīng)用非常廣泛，利用超聲波傳感器的多種特性，在沒有視線直接接觸的情況下檢測物體、對透明或反光物體的檢測不受顏色或光照條件影響，廣泛應(yīng)用于如下領(lǐng)域：1、工業(yè)自動化：在工業(yè)領(lǐng)域，超聲波傳感器常用于檢測物體的位置、距離和速度，以及監(jiān)控液位和流量。它們可以在惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作，如高溫、粉塵或潮濕條件，通常用于機(jī)器人導(dǎo)航、零件計(jì)數(shù)和自動門系統(tǒng)等。2、醫(yī)療器械：超聲波傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用包括用于各種輸液設(shè)備中，如輸液泵、透析機(jī)、心肺機(jī)等，通過檢測管道中的氣泡來保證輸液的安全性。超聲波傳感器簡介項(xiàng)目五

3、國防：在國防領(lǐng)域，超聲波傳感器可以用于潛艇和艦船的探測系統(tǒng)，以及空中和陸地的軍事偵察。4、生物醫(yī)學(xué)：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，超聲波傳感器用于診斷設(shè)備，如超聲波心動圖和超聲波成像系統(tǒng)，幫助醫(yī)生觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。5、半導(dǎo)體生產(chǎn)：在半導(dǎo)體制造過程中，超聲波傳感器用于精確控制和檢測以確保產(chǎn)品質(zhì)量。6、食品飲料灌裝：在食品和飲料行業(yè)，超聲波傳感器用于監(jiān)測和控制灌裝水平，確保包裝的準(zhǔn)確性。超聲波傳感器簡介項(xiàng)目五

7、噴涂和潤滑：在機(jī)械加工和制造業(yè)中，超聲波傳感器用于監(jiān)控噴涂和潤滑過程，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。8、汽車：在汽車行業(yè)中，超聲波傳感器被用于泊車輔助系統(tǒng)和防撞系統(tǒng)中，以提高駕駛安全性。9、家居安防：在智能家居和安防系統(tǒng)中，超聲波傳感器可以用于入侵檢測和自動門控制等。超聲波傳感器簡介項(xiàng)目五

知識目標(biāo)：

理解超聲波傳感器工作基本原理 熟悉超聲波傳感器結(jié)構(gòu)組成熟悉HC-SR04超聲波模塊接線方式理解CC2530對HC-SR04超聲波模塊數(shù)據(jù)采集方法超聲波傳感器模塊簡介項(xiàng)目五

超聲波傳感器是一種能夠?qū)⒔蛔冸娦盘栟D(zhuǎn)換為聲信號或?qū)⑼饨缏晥鲋械穆曅盘栟D(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件。它們通常包含一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，發(fā)射器發(fā)出超聲波，當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí)反射回來，接收器捕捉這些反射波并將其轉(zhuǎn)換為電信號。

超聲波傳感器模塊簡介項(xiàng)目五

HC-SR04超聲波模塊主要是由兩個(gè)通用的壓電陶瓷超聲傳感器，并加外圍信號處理電路構(gòu)成的。HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)高到3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。HC-SR04模塊原理項(xiàng)目五

1、超聲波測距原理超聲波測距是借助于超聲脈沖回波渡越時(shí)間法來實(shí)現(xiàn)的。設(shè)超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為t，超聲波在空氣中的傳播速度為c，則從傳感器到目標(biāo)物體的距離D可用下式求出:

D=ct/2

HC-SR04模塊原理項(xiàng)目五

2、超聲波測距系統(tǒng)組成HC-SR04模塊電氣參數(shù)項(xiàng)目五HC-SR04模塊控制程序項(xiàng)目五1）單片機(jī)引腳觸發(fā)Trig測距，給至少10us的高電平信號；

2）模塊自動發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；

3）有信號返回，通過IO輸出一高電平，并單片機(jī)定時(shí)器計(jì)算高電平持續(xù)的時(shí)間；

4）超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間；

5）計(jì)算公式：測試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2；

HC-SR04模塊時(shí)序圖項(xiàng)目五

以上時(shí)序圖表明需要提供一個(gè)10uS以上脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個(gè)40kHz周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。

HC-SR04模塊時(shí)序圖項(xiàng)目五公式：uS/58=厘米或者uS/148=英寸；或：

距離=高電平時(shí)間*聲速(340M/S)/2；建議測量周期為60ms以上，以防止發(fā)射信號對回響信號的影響。注：

1、此模塊不宜帶電連接，若要帶電連接，則先讓模塊的GND端先連接，否則會影響模塊的正常工作。2、測距時(shí)，被測物體的面積不少于0.5平方米且平面盡量要求平整，否則影響測量的結(jié)果。任務(wù)一

HC-SR04數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五1、原理圖設(shè)計(jì)

任務(wù)一

HC-SR04數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五2、模塊引腳說明

超聲波模塊有4個(gè)引腳，分別為Vcc、Trig（控制端）、Echo（接收端）、GND；其中VCC接5V電源，GND為地線，Trig（控制端）控制發(fā)出的超聲波信號，Echo（接收端）接收反射回來的超聲波信號。模塊如圖：

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五1、項(xiàng)目目的①通過實(shí)驗(yàn)掌握CC2530芯片GPIO的配置方法②掌握HC-SR04超聲波傳感器使用，數(shù)據(jù)采集2、項(xiàng)目設(shè)備①硬件：PC機(jī)一臺、ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB線）一套、HC-SR04超聲波傳感器、信號處理模塊，杜邦線②軟件：2000/XP/win7系統(tǒng)，IAR8.10集成開發(fā)環(huán)境

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五1、項(xiàng)目目的①通過實(shí)驗(yàn)掌握CC2530芯片GPIO的配置方法②掌握HC-SR04超聲波傳感器使用，數(shù)據(jù)采集2、項(xiàng)目設(shè)備①硬件：PC機(jī)一臺、ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB線）一套、HC-SR04超聲波傳感器、信號處理模塊，杜邦線②軟件：2000/XP/win7系統(tǒng)，IAR8.10集成開發(fā)環(huán)境

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五3、程序設(shè)計(jì)

1)程序界面

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五2)主程序流程圖及代碼分析/***************************

主函數(shù)***************************/voidmain(void){uintdistance_data=0;

uchartimer1CountH=0;

InitLed();

//調(diào)用初始化函數(shù)

initClkTo32M();//初始化系統(tǒng)頻率為32M

initUART0();

//設(shè)置p0_4輸出

P0DIR|=0x10;//P0_4定義為輸出

//設(shè)置p0_5

P0IEN|=0X20;//P05中斷使能

PICTL|=0X01;//P0口下降沿觸發(fā)

P0IFG=0x00;//初始化中斷標(biāo)志位

EA=1;

LCD_Init();//oled初始化

LCD_P6x8Str(0,2,"HC-SR04");

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五2)主程序流程圖

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五3)主程序流程圖及代碼分析

while(1)

{

//產(chǎn)生一個(gè)20us的脈沖，在Trig引腳

Trig=1;

delay_20us();

Trig=0;

//等待Echo回波引腳變高電平

while(Echo==0);

//啟動定時(shí)器

StartTimer1();

//清測量成功標(biāo)志

succeed_flag=0;

LED1=0;

IEN1|=0X20;//允許P0口中斷;

timer1CountH=T1CNTH;持續(xù)檢查Trig引腳、Echo回波引腳狀態(tài)

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五3)主程序流程圖及代碼分析

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五4)主程序流程圖及代碼分析//測量的最大距離是4米,在32M128分頻的情況下不會大于0.0235S,以0.05秒算,計(jì)數(shù)值為6250=0x186A，高位大于0x18認(rèn)為測不到物體

while(timer1CountH<0x50||succeed_flag==0)

{

timer1CountH=T1CNTL;

timer1CountH=T1CNTH;

}

T1CTL&=~0x03;//關(guān)閉定時(shí)器1IEN1&=~0X20;//關(guān)閉P0口中斷

if(succeed_flag==1)

{

PrintfDistance();//轉(zhuǎn)換并串口輸出

}

else

{

LCD_P6x8Str(0,4,"ERROR!");

distance_data=0;//沒有回波則清零

}

Delayms(1000);

}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五4)主程序流程圖及代碼分析

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五5)按鍵外部中斷程序流程圖及代碼分析/****************************KEY初始化程序--外部中斷方式*****************************/voidInitKey(){

P0IEN|=0X2;//P01設(shè)置為中斷方式

PICTL|=0X2;//下降沿觸發(fā)

IEN1|=0X20;//允許P0口中斷;

P0IFG=0x00;//初始化中斷標(biāo)志位

EA=1;}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五6)系統(tǒng)時(shí)鐘初始化程序

/***************************************32M系統(tǒng)時(shí)鐘初始化程序**********************************/

voidinitClkTo32M(){

CLKCONCMD&=~0x40;//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源為32MHZ晶振

while(CLKCONSTA&0x40);//等待晶振穩(wěn)定

CLKCONCMD&=~0x47;//設(shè)置系統(tǒng)主時(shí)鐘頻率為32MHZ

CLKCONCMD&=~0x3F;//定時(shí)器使用32M時(shí)鐘}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五7)串口初始化函數(shù)

/*************************

初始化串口0函數(shù)

**********************/voidinitUART0(void){

PERCFG=0x00;//位置1P0口P0SEL|=0x0c;

//P0用作串口p02\p03做為外設(shè)功能

P2DIR&=~0XC0;//P0優(yōu)先作為UART0

U0CSR|=0x80;

//串口設(shè)置為UART方式

U0GCR|=11;

U0BAUD|=216;//波特率設(shè)為115200

UTX0IF=1;//UART0TX中斷標(biāo)志初始置位1

U0CSR|=0X40;

//允許接收//IEN0|=0x84;

//開總中斷，接收中斷}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五7)串口初始化函數(shù)

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五8)中斷處理函數(shù)/****************************

中斷處理函數(shù)

*****************************/#pragmavector=P0INT_VECTOR

__interruptvoidP0_ISR(void){

if((P0IFG&0x20)==0x20)

//P0_5產(chǎn)生中斷

{

IEN1&=~0X20;//關(guān)閉P0口中斷

outcomeL=T1CNTL;//取出定時(shí)器的值

outcomeH=T1CNTH;//取出定時(shí)器的值

succeed_flag=1;//置成功測量的標(biāo)志

LED2=!LED2;

LED1=1;

PrintfDistance();

}

P0IFG=0;//清中斷標(biāo)志

P0IF=0;//清中斷標(biāo)志

LED3=!LED3;}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五8)中斷處理函數(shù)

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五9)串口發(fā)送函數(shù)/****************************

串口發(fā)送程序

*****************************/voidUartTX_Send_String(uchar*Data,intlen){

intj;

for(j=0;j<len;j++)

{

U0DBUF=*Data++;

while(UTX0IF==0);

UTX0IF=0;

}}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五10)距離計(jì)算與打印程序voidPrintfDistance(){

uintdistance_data=0;distance_data=outcomeH;//測量結(jié)果的高8位distance_data<<=8;//放入16位的高distance_data=distance_data|outcomeL;//與低8位合并成為16位結(jié)果數(shù)據(jù)distance_data*=4;//因?yàn)槎〞r(shí)器為128分頻,32M時(shí)鐘,4=128/32,distance_data/=58;//微秒的單位除以58等于厘米

//為什么除以58等于厘米，Y米=（X秒*344）/2

//X秒=（2*Y米）/344==》X秒=0.0058*Y米==》厘米=微秒/58

if(distance_data>=1000)

{

UartTX_Send_String("error.\r\n",8);

LCD_P6x8Str(0,4,"ERROR!");

}

程序未完，接下頁

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五10)距離計(jì)算與打印程序

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五10)距離計(jì)算與打印程序：/*距離計(jì)算與打印程序*/

else

{

TxBuff[0]=0x30+(distance_data%1000)/100;

TxBuff[1]=0x30+((distance_data%1000)%100)/10;

TxBuff[2]=0x30+((distance_data%1000)%100)%10;

TxBuff[3]='c';

TxBuff[4]='m';

TxBuff[5]='\r';

TxBuff[6]='\n';

UartTX_Send_String(TxBuff,7);

TxBuff[5]='\0';

LCD_P6x8Str(0,4,TxBuff);

}}

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五4、程序下載界面

任務(wù)二HC-SR04數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目五5、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)結(jié)果傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目六火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集及應(yīng)用火焰?zhèn)鞲衅骱喗轫?xiàng)目六項(xiàng)目導(dǎo)入：焰?zhèn)鞲衅髟诎踩叨鹊默F(xiàn)代社會，在眾多領(lǐng)域不可獲取，掌握火焰?zhèn)鞲衅鲃t在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的至關(guān)重要。1、工業(yè)安全：在工業(yè)環(huán)境中，火焰?zhèn)鞲衅鞅挥糜诨馂?zāi)預(yù)警和防護(hù)系統(tǒng)。它們能夠及時(shí)監(jiān)測到火焰的存在并觸發(fā)警報(bào)，以便工作人員可以采取緊急撤離和滅火措施。此外，火焰?zhèn)鞲衅鬟€可以與其他設(shè)備集成，如自動噴水裝置或氣體滅火系統(tǒng)，以提供更高效的火災(zāi)防護(hù)。2、家庭安全：在家庭安全領(lǐng)域，火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕肀O(jiān)測廚房、臥室和客廳等區(qū)域內(nèi)的火焰。一旦檢測到火情，它們會及時(shí)發(fā)出警報(bào)并通知居民，這對于保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)至關(guān)重要。3、消防系統(tǒng)：火焰?zhèn)鞲衅髟谙老到y(tǒng)中也扮演著重要角色。它們可以與自動噴水裝置或氣體滅火系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)自動滅火的功能，從而提高消防系統(tǒng)的響應(yīng)速度和效率。

火焰?zhèn)鞲衅骱喗轫?xiàng)目六4、環(huán)境監(jiān)測：火焰?zhèn)鞲衅髟诃h(huán)境監(jiān)測中也有應(yīng)用，例如監(jiān)測燃燒過程，確保環(huán)境的可持續(xù)性和安全。5、石油、化工、造紙行業(yè)：這些行業(yè)由于其工作性質(zhì)，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高，因此火焰?zhèn)鞲衅鞒蔀槠錁?biāo)準(zhǔn)配置之一。6、高端住宅、商業(yè)區(qū)域：隨著技術(shù)的發(fā)展，火焰?zhèn)鞲衅饕仓饾u在這些領(lǐng)域得到普及，以提高火災(zāi)安全防范水平。綜上所述，火焰?zhèn)鞲衅鞯膽?yīng)用非常廣泛，幾乎涵蓋了所有對火災(zāi)安全有需求的領(lǐng)域，它們通過提高火災(zāi)的檢測速度和準(zhǔn)確性，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了重要的保障。

火焰?zhèn)鞲衅骱喗轫?xiàng)目六知識目標(biāo)：理解火焰?zhèn)鞲衅鞯幕驹砹私饣鹧鎮(zhèn)鞲衅鞯幕窘Y(jié)構(gòu)熟悉火焰?zhèn)鞲衅鞯念愋秃蛻?yīng)用了解火焰?zhèn)鞲衅鞯募夹g(shù)發(fā)展動態(tài)

火焰?zhèn)鞲衅髂K簡介項(xiàng)目六火焰?zhèn)鞲衅髂K能夠檢測到760nm至1100nm波長范圍內(nèi)的火源或其他光源。其工作原理主要基于紅外線對火焰的敏感性。它使用特制的紅外線接收管來檢測火焰，并將火焰的亮度轉(zhuǎn)化為變化的電平信號，這些信號隨后被輸入到中央處理器中。中央處理器根據(jù)信號的變化做出相應(yīng)的程序處理。該模塊的特點(diǎn)：1、工作電壓：通常為DC3.3V-5V，適用于多種電子設(shè)備。2、靈敏度：可以通過可調(diào)電位器調(diào)整，以適應(yīng)不同的檢測需求。

火焰?zhèn)鞲衅髂K簡介項(xiàng)目六3、工作溫度：一般在－10℃—＋50℃范圍內(nèi)，適用于多種環(huán)境條件。

4、探測角度：大約60度，對火焰光譜特別靈敏。通過與CC2530配合，可以實(shí)現(xiàn)對傳感器數(shù)據(jù)的讀取和處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，如火災(zāi)報(bào)警或機(jī)器人尋找火源等。

YL-38火焰?zhèn)鞲衅髟眄?xiàng)目六火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟恚?、通過檢測火焰產(chǎn)生的特定波長的光線來確定火焰的存在與否。

2、通過將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器）反映為數(shù)值的變化，從而實(shí)現(xiàn)對火焰的檢測。3、根據(jù)光電效應(yīng)，當(dāng)火焰燃燒時(shí)，會產(chǎn)生特定波長的光線，即“火焰光譜”。這些光線可以被光電傳感器捕捉并轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)而通過電路處理和分析來檢測火焰的存在。

綜上所述，火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟硎峭ㄟ^對火焰產(chǎn)生的特定波長光線的檢測和分析來實(shí)現(xiàn)的，這些技術(shù)的應(yīng)用使得火焰?zhèn)鞲衅髟诨馂?zāi)預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

YL-38火焰?zhèn)鞲衅髟眄?xiàng)目六火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟恚?、通過檢測火焰產(chǎn)生的特定波長的光線來確定火焰的存在與否。

2、通過將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器）反映為數(shù)值的變化，從而實(shí)現(xiàn)對火焰的檢測。3、根據(jù)光電效應(yīng)，當(dāng)火焰燃燒時(shí)，會產(chǎn)生特定波長的光線，即“火焰光譜”。這些光線可以被光電傳感器捕捉并轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)而通過電路處理和分析來檢測火焰的存在。

綜上所述，火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟硎峭ㄟ^對火焰產(chǎn)生的特定波長光線的檢測和分析來實(shí)現(xiàn)的，這些技術(shù)的應(yīng)用使得火焰?zhèn)鞲衅髟诨馂?zāi)預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

YL-38火焰?zhèn)鞲衅鹘M成項(xiàng)目六

火焰?zhèn)鞲衅髂K主要由紅外線接收管、電位器、比較器等組成。以下是對各個(gè)組成部分的詳細(xì)介紹：

1、紅外線接收管

火焰?zhèn)鞲衅鞯暮诵牟考軌驒z測到760納米到1毫米波長范圍內(nèi)的紅外光。

2、電位器

用于調(diào)整傳感器的靈敏度，以便根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整傳感器對火焰的檢測靈敏度。

3、比較器

通常使用寬電壓LM393比較器，它負(fù)責(zé)處理接收到的信號并輸出數(shù)字信號或模擬信號。

此外，火焰?zhèn)鞲衅髂K還可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇不同的輸出形式，如數(shù)字開關(guān)量輸出或模擬信號輸出。通過這些組成部分的協(xié)同工作，火焰?zhèn)鞲衅髂K能夠有效地檢測到火焰或其它熱源，并在檢測到火焰時(shí)輸出相應(yīng)的信號。

YL-38模塊接線及使用說明項(xiàng)目六

序號引腳名說明1VCC外接3.3V-5V電壓(可以直接與5v單片機(jī)和3.3v單片機(jī)相連)2GND外接GND3DO小板數(shù)字量輸出接口(0和1)4AO小板模擬量輸出接口模塊接口說明(4線制)：YL-38模塊接線及使用說明項(xiàng)目六

1、火焰?zhèn)鞲衅鲗鹧孀蠲舾?，對普通光也是有反?yīng)的，一般用做火焰報(bào)警等用途。2、模塊在環(huán)境火焰光譜或者光源達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí)，D0口輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境火焰光譜或者光源超過設(shè)定閾值時(shí)，模塊D0輸出低電平;3、模塊數(shù)字量輸出D0可以與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的溫度改變:4、小板數(shù)字量輸出D0可以直接驅(qū)動本店繼電器模塊，由此可以組成一個(gè)火焰開關(guān);5、小板模擬量輸出A0可以和本店AD模塊相連，通過AD轉(zhuǎn)換，可以獲得環(huán)境溫度更精準(zhǔn)的數(shù)值;任務(wù)一

火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

1、火焰?zhèn)鞲衅髂K電路圖任務(wù)一

火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

2、火焰?zhèn)鞲衅髂K原理圖任務(wù)一

火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

3、火焰?zhèn)鞲衅髂KPCB圖任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

1、項(xiàng)目目的①通過實(shí)驗(yàn)掌握CC2530芯片GPIO的配置方法

②掌握YL-38火焰?zhèn)鞲衅髂K的使用

2、項(xiàng)目設(shè)備①硬件：PC機(jī)一臺、ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB線）一套、

YL-38火焰?zhèn)鞲衅髂K一個(gè)②軟件：2000/XP/win7系統(tǒng)，IAR8.10集成開發(fā)環(huán)境任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

3、程序設(shè)計(jì)

1)程序界面任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

2)程序流程圖及代碼分析/*****************************************************文件名:main.c*描述:火焰?zhèn)鞲衅?當(dāng)有火焰的時(shí)候，LED1會閃爍,火焰?zhèn)鞲衅魃系腄D-LED也會長亮。****************************************************/#include<ioCC2530.h>typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;#defineLED1P1_0//定義P1.0口為LED1控制端#defineDATA_PINP1_5//定義P1.5口為傳感器的輸入端

初始化任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

2)程序流程圖及代碼分析任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

3)主程序代碼分析voidmain(void){uinti=0;InitGpio();//設(shè)置LED燈和MQ2相應(yīng)的IO口while(1)//無限循環(huán){LED1=1;//熄滅P1.0口燈if(DATA_PIN==0)//當(dāng)濃度高于設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行條件函數(shù){

DelayMS(10);//延時(shí)抗干擾

if(DATA_PIN==0)//確定濃度高于設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行條件函數(shù){for(i=0;i<10;i++){P0_7=!P0_7;//蜂鳴器報(bào)警LED1=~LED1;//閃爍LED1，提示用戶DelayMS(100);}}}}}任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

4)子程序代碼分析/******************************************名稱:InitGpio()*功能:設(shè)置LED燈和MQ2相應(yīng)的IO口*入口參數(shù):無*出口參數(shù):無*****************************************/voidInitGpio(void){P1DIR|=0x01;//P1.0定義為輸出口//初始化DO口P1DIR&=~0x20;//P1.5定義為輸入口//P07用于接蜂鳴器P0DIR|=0x80;//P07定義為輸出口}任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

4)子程序代碼分析/*****************************************名稱:DelayMS()*功能:以毫秒為單位延時(shí)16M時(shí)約為535,系統(tǒng)時(shí)鐘不修改默認(rèn)為16M*入口參數(shù):msec延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久*出口參數(shù):無***********************************/voidDelayMS(uintmsec){uinti,j;

for(i=0;i<msec;i++)for(j=0;j<535;j++);}任務(wù)二火焰?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目六

4、程序下載界面5、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)結(jié)果1）蜂鳴器報(bào)警

2）LED閃爍，提示用戶傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目七壓力傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用平行梁稱重傳感器項(xiàng)目七項(xiàng)目導(dǎo)入：壓力傳感器是一種將壓力信號轉(zhuǎn)換為可用的電信號輸出的設(shè)備，它在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。1.工業(yè)自動化：在生產(chǎn)線上，壓力傳感器用于監(jiān)控和控制過程中的壓力，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。例如，在石油和天然氣行業(yè)，壓力傳感器用于監(jiān)測管道壓力，以防止泄漏和爆炸事故。2.醫(yī)療健康：壓力傳感器在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用也非常廣泛，如在呼吸機(jī)中監(jiān)測和調(diào)節(jié)氧氣壓力，或在手術(shù)中使用的血液透析機(jī)中監(jiān)控壓力。3.航空航天：在飛機(jī)和太空探測器上，壓力傳感器用于監(jiān)測環(huán)境壓力，幫助維持艙內(nèi)適宜的生存環(huán)境。4.汽車工業(yè)：現(xiàn)代汽車中的多種安全系統(tǒng)，如防抱死剎車系統(tǒng)（ABS）和電子穩(wěn)定程序（ESP），都依賴于壓力傳感器來正常工作。5.消費(fèi)電子：在智能手機(jī)和平板電腦中，壓力傳感器用于提供高度計(jì)功能，以及與位置和高度相關(guān)的其他服務(wù)。6.氣象學(xué)：氣象站使用壓力傳感器來預(yù)測天氣變化，因?yàn)榇髿鈮毫Φ淖兓ǔＥc天氣條件有關(guān)。7.水處理和污水處理：在這些應(yīng)用中，壓力傳感器用于監(jiān)測液體流動和過濾系統(tǒng)中的壓力差。平行梁稱重傳感器項(xiàng)目七8.運(yùn)動科學(xué)：在體育訓(xùn)練和康復(fù)中，壓力傳感器可以幫助分析運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)和改進(jìn)訓(xùn)練方法。9.機(jī)器人技術(shù)：在機(jī)器人技術(shù)中，壓力傳感器用于提供觸覺反饋，使機(jī)器人能夠感知和適應(yīng)其操作環(huán)境?？偟膩碚f，壓力傳感器是一種重要的工業(yè)傳感器，它通過將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，使得壓力的測量和控制變得可能。在選擇壓力傳感器時(shí)，需要考慮其性能特點(diǎn)、適用范圍以及與系統(tǒng)的兼容性，以確保傳感器能夠在特定的應(yīng)用環(huán)境中提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。平行梁稱重傳感器項(xiàng)目七知識目標(biāo)：了解什么壓力傳感器熟悉不同種類的壓力傳感器，并了解它們的工作原理和特點(diǎn)熟悉平行梁稱重傳感器工作原理理解HX711A/D轉(zhuǎn)換器芯片的基本原理學(xué)習(xí)HX711A/D轉(zhuǎn)換器芯片數(shù)據(jù)接口和信號處理技術(shù)認(rèn)識壓力傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的典型電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成方法壓力傳感器模塊簡介項(xiàng)目七壓力傳感器模塊簡介項(xiàng)目七

本課程以平行梁稱重傳感器+HX711A/D轉(zhuǎn)換為例進(jìn)行壓力傳感器模塊的設(shè)計(jì)。壓力傳感模塊可以看成由三個(gè)部分組成：壓力傳感器、電壓放大器、AD轉(zhuǎn)換芯片。壓力傳感器模塊簡介項(xiàng)目七

平行梁稱重傳感器，它是一種適用于實(shí)驗(yàn)電子秤、郵政電子秤、廚房電子秤等一般選用雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式稱重傳感器。它的特點(diǎn)是:精度高易加工結(jié)構(gòu)簡單緊湊抗偏載能力強(qiáng)固有頻率高,其典型結(jié)構(gòu)如圖所示：HX711芯片原理項(xiàng)目七

HX711采用了海芯科技集成電路專利技術(shù)，是一款專為高精度電子秤而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該芯片與后端MCU芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅(qū)動，無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程輸入選擇開關(guān)可任意選取通道A或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為

±20mV或±40mV。通道B則為固定的32增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復(fù)位功能簡化了開機(jī)的初始化過程。HX711芯片原理項(xiàng)目七平行梁稱重傳感器原理項(xiàng)目七應(yīng)變式力傳感器的受力工作原理如圖所示：平行梁稱重傳感器原理項(xiàng)目七將應(yīng)變片粘貼到受力的力敏型彈性元件上,當(dāng)彈性元件受力產(chǎn)生變形時(shí),應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變,轉(zhuǎn)化成電阻變化。將應(yīng)變片接成如圖所示的電橋，力引起的電阻變化將轉(zhuǎn)換為測量電路的電壓變化,通過測量輸出電壓的數(shù)值,再通過換算即可得到所測量物體的重量。電橋的四個(gè)臂上接工作應(yīng)變片，都參與機(jī)械變形，同處一個(gè)溫度場，溫度影響相互抵消,電壓輸出靈敏度高。當(dāng)4個(gè)應(yīng)變片的材料、阻值都想同時(shí)，可推導(dǎo)出以下公式：平行梁稱重傳感器原理項(xiàng)目七稱重傳感器的安裝使用平行梁式稱重傳感器使用時(shí)要按懸臂梁方式安裝，傳感器的變形量是很微小的，在安裝、使用過程中要特別注意，不要超載。如果在外力撤除后不能恢復(fù)原形狀，發(fā)生塑性變形，則傳感器就損壞了。傳感器有四根線連接外電路，紅線為電源正極輸入，黑線為電源負(fù)極輸入，白線為信號輸出1，藍(lán)（或綠）線為信號輸出2。為保正精度，一般不要隨意調(diào)整線長。平行梁稱重傳感器安裝項(xiàng)目七稱重傳感器的安裝使用平行梁式稱重傳感器使用時(shí)要按懸臂梁方式安裝，傳感器的變形量是很微小的，在安裝、使用過程中要特別注意，不要超載。如果在外力撤除后不能恢復(fù)原形狀，發(fā)生塑性變形，則傳感器就損壞了。傳感器有四根線連接外電路，紅線為電源正極輸入，黑線為電源負(fù)極輸入，白線為信號輸出1，藍(lán)（或綠）線為信號輸出2。為保正精度，一般不要隨意調(diào)整線長。平行梁稱重傳感器安裝項(xiàng)目七HX711芯片特點(diǎn)項(xiàng)目七兩路可選擇差分輸入片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為64和128片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器提供電源片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時(shí)也可使用外接晶振或時(shí)鐘上電自動復(fù)位電路簡單的數(shù)字控制和串口通訊：所有控制由管腳輸入，芯片內(nèi)寄存器無需編程可選擇10Hz或80Hz的輸出數(shù)據(jù)速率同步抑制50Hz和60Hz的電源干擾耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）：典型工作電流：<1.7mA,斷電電流：<1μA工作電壓范圍：2.6~5.5V工作溫度范圍：-20~+85℃16管腳的SOP-16封裝HX711芯片特點(diǎn)項(xiàng)目七HX711芯片內(nèi)部電路圖項(xiàng)目七HX711管腳詳細(xì)描述HX711管腳說明項(xiàng)目七HX711管腳說明項(xiàng)目七管腳號名稱性能描述1VSUP電源穩(wěn)壓電路供電電源:2.6~5.5V2BASE模擬輸出穩(wěn)壓電路控制輸出（不用穩(wěn)壓電路時(shí)為無連接）3AVDD電源模擬電源:2.6~5.5V4VFB模擬輸入穩(wěn)壓電路控制輸入（不用穩(wěn)壓電路時(shí)應(yīng)接地）5AGND地模擬地6VBG模擬輸出參考電源輸出7INA-模擬輸入通道A負(fù)輸入端8INA+模擬輸入通道A正輸入端9INB-模擬輸入通道B負(fù)輸入端10INB+模擬輸入通道B正輸入端11PD_SCK數(shù)字輸入斷電控制（高電平有效）和串口時(shí)鐘輸入12DOUT數(shù)字輸出串口數(shù)據(jù)輸出13XO數(shù)字輸入輸出晶振輸入（不用晶振時(shí)為無連接）14XI數(shù)字輸入外部時(shí)鐘或晶振輸入，0:使用片內(nèi)振蕩器15RATE數(shù)字輸入輸出數(shù)據(jù)速率控制，0:10Hz;1:80Hz16DVDD電源數(shù)字電源:2.6~HX711主要電氣參數(shù)項(xiàng)目七HX711主要電氣參數(shù)項(xiàng)目七（1）有效位數(shù)ENBs（EffectiveNumberofBits)=ln(FSR/RMSNoise)/ln(2)。FSR為滿量程輸入或輸出，RMSNoise為對應(yīng)的輸入或輸出噪聲有效值。（2）無噪聲位數(shù)（Noise-FreeBits)=ln(FSR/Peak-to-PeakNoise)/ln(2)。FSR為滿量程輸入或輸出，Peak-to-PeakNoise為對應(yīng)的輸入或輸出噪聲峰-峰值。（3）輸出穩(wěn)定時(shí)間指從上電、復(fù)位、輸入通道或增益改變到有效的穩(wěn)定輸出數(shù)據(jù)時(shí)間。HX711主要電氣參數(shù)項(xiàng)目七HX711模擬輸入項(xiàng)目七通道A模擬差分輸入可直接與橋式傳感器的差分輸出相接。由于橋式傳感器輸出的信號較小，為了充分利用A/D轉(zhuǎn)換器的輸入動態(tài)范圍，該通道的可編程增益較大，為128或64。這些增益所對應(yīng)的滿量程差分輸入電壓分別±20mV或±40mV。通道B為固定的32增益，所對應(yīng)的滿量程差分輸入電壓為±80mV。通道B應(yīng)用于包括電池在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)檢測。數(shù)字電源(DVDD)應(yīng)使用與MCU芯片相同的的數(shù)字供電電源。HX711芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路可同時(shí)向A/D轉(zhuǎn)換器和外部傳感器提供模擬電源。穩(wěn)壓電源的供電電壓(VSUP)可與數(shù)字電源(DVDD)相同。穩(wěn)壓電源的輸出電壓值（VAVDD）由外部分壓電阻R1、R2和芯片的輸出參考電壓VBG決定（圖1），VAVDD=VBG(R1+R2)/R2。應(yīng)選擇該輸出電壓比穩(wěn)壓電源的輸入電壓(VSUP)低至少100mV。如果不使用芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路，管腳VSUP應(yīng)連接到DVDD或AVDD中電壓較高的一個(gè)管腳上。管腳VBG上不需要外接電容，管腳VFB應(yīng)接地，管腳BASE為無連接。HX711供電電源項(xiàng)目七HX711時(shí)鐘選擇項(xiàng)目七如果將管腳XI接地，HX711將自動選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器，并自動關(guān)閉外部時(shí)鐘輸入和晶振的相關(guān)電路。這種情況下，典型輸出數(shù)據(jù)速率為10Hz或80Hz。如果需要準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)速率，可將外部輸入時(shí)鐘通過一個(gè)20pF的隔直電容連接到XI管腳上，或?qū)⒕д襁B接到XI和XO管腳上。這種情況下，芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器電路會自動關(guān)閉，晶振時(shí)鐘或外部輸入時(shí)鐘電路被采用。此時(shí)，若晶振頻率為11.0592MHz,輸出數(shù)據(jù)速率為準(zhǔn)確的10Hz或80Hz。輸出數(shù)據(jù)速率與晶振頻率以上述關(guān)系按比例增加或減少。使用外部輸入時(shí)鐘時(shí)，外部時(shí)鐘信號不一定需要為方波。可將MCU芯片的晶振輸出管腳上的時(shí)鐘信號通過20pF的隔直電容連接到XI管腳上，作為外部時(shí)鐘輸入。外部時(shí)鐘輸入信號的幅值可低至150mV。串口通訊線由管腳PD_SCK和DOUT組成，用來輸出數(shù)據(jù)，選擇輸入通道和增益。數(shù)據(jù)輸出管腳DOUT為高電平時(shí)，表明A/D轉(zhuǎn)換器還未準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)，此時(shí)串口時(shí)鐘輸入信號PD_SCK應(yīng)為低電平。當(dāng)DOUT從高電平變低電平后，PD_SCK應(yīng)輸入25至27個(gè)不等的時(shí)鐘脈沖。其中第一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿將讀出輸出24位數(shù)據(jù)的最高位（MSB），直至第24個(gè)時(shí)鐘脈沖完成，24位輸出數(shù)據(jù)從最高位至最低位逐位輸出完成。第25至27個(gè)時(shí)鐘脈沖用來選擇下一次A/D轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益，參見下表。HX711串口通訊項(xiàng)目七輸入通道和增益選擇項(xiàng)目七PD_SCK脈沖數(shù)輸入通道增益25A12826B3227A64輸入通道和增益選擇項(xiàng)目七PD_SCK的輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于25或多于27，否則會造成串口通訊錯誤。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器的輸入通道或增益改變時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器需要4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。PD_SCK的輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于25或多于27，否則會造成串口通訊錯誤。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器的輸入通道或增益改變時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器需要4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。時(shí)序圖項(xiàng)目七符號說明最小值最大值單位T1DOUT下降沿到PD_SCK脈沖上升沿0.1

usT2PD_SCK脈沖上升沿到DOUT數(shù)據(jù)有效

0.1usT3PD_SCK正脈沖電平時(shí)間0.250usT4PD_SCK負(fù)脈沖電平時(shí)間0.2

us電平參數(shù)項(xiàng)目七復(fù)位和斷電項(xiàng)目七當(dāng)芯片上電時(shí)，芯片內(nèi)的上電自動復(fù)位電路會使芯片自動復(fù)位。管腳PD_SCK輸入用來控制HX711的斷電。當(dāng)PD_SCK為低電平時(shí)，芯片處于正常工作狀態(tài)。如果PD_SCK從低電平變高電平并保持在高電平超過60μs，HX711即進(jìn)入斷電狀態(tài)。如使用片內(nèi)穩(wěn)壓電源電路，斷電時(shí)，外部傳感器和片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器會被同時(shí)斷電。當(dāng)PD_SCK重新回到低電平時(shí)，芯片會自動復(fù)位后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，通道A和增益128會被自動選擇作為第一次A/D轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益。隨后的輸入通道和增益選擇由PD_SCK的脈沖數(shù)決定。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，A/D轉(zhuǎn)換器需要4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。任務(wù)一壓力傳感器數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七橋式壓力傳感器+HX711原理圖HX711相關(guān)部分線路圖設(shè)計(jì)任務(wù)一壓力傳感器數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)一壓力傳感器數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七

HX711模塊尺寸任務(wù)一壓力傳感器數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七PCB圖參考任務(wù)一壓力傳感器數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七HX711計(jì)重秤電路任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七1、項(xiàng)目目的①掌握HX711芯片GPIO的配置方法②掌握壓力傳感器的使用2、項(xiàng)目設(shè)備①硬件：PC機(jī)一臺、ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB線）一套、壓力傳感器一個(gè)，HX711一個(gè)②軟件：2000/XP/win7系統(tǒng)，IAR8.10集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)3、程序設(shè)計(jì)壓力傳感器數(shù)據(jù)采集分為主程序HX711數(shù)據(jù)讀取程序LCD顯示子程序1)程序界面項(xiàng)目七2）主程序流程圖任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七3）主程序代碼voidmain(){longweight=0;unsignedcharbuff[20]={0};

InitCLK();InitUart();LCD_Init();hx711_init();//初始化while(1){weight=Get_Weight();//稱重if(weight>=0){LCD_TextOut(0,0,"電子稱");sprintf(buff,"weight:%dg\r\n",weight);LCD_TextOut(0,16,buff);UartSendString(buff,strlen(buff));LCD_UpdataAll();DelayMS(50);}else{LCD_Clear();LCD_TextOut(0,32,"ERROR!!");LCD_UpdataAll();DelayMS(100);}}}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)/*****************************************************文件名:main.c*描述:HX711數(shù)據(jù)采集***************************************************/#include<ioCC2530.h>#include"LCD.h"#include"HX711.h"/*************************************************名稱:InitCLK()功能:設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源**************************************************/voidInitCLK(){CLKCONCMD&=~0x40;//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源為32MHZ晶振while(CLKCONSTA&0x40);//等待晶振穩(wěn)定為32MCLKCONCMD&=~0x47;//設(shè)置系統(tǒng)主時(shí)鐘頻率為32MHZ}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)/**************************************************名稱:InitUart()*功能:串口初始化函數(shù)*************************************************/voidInitUart(){PERCFG=0x00;//位置1P0口P0SEL=0x0c;//P0用作串口P2DIR&=~0xc0;//P0優(yōu)先作為UART0U0CSR|=0x80;//串口設(shè)置為UART方式U0GCR|=11;U0BAUD|=216;//波特率設(shè)為115200U0CSR|=0x40;//UART接收器使能UTX0IF=0;}//UART0TX中斷標(biāo)志初始置位0/*************************************************名稱:UartSendString()*功能:串口發(fā)送函數(shù)**************************************************/voidUartSendString(char*Data,intlen){inti;for(i=0;i<len;i++){U0DBUF=*Data++;while(UTX0IF==0);UTX0IF=0;}}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)/***************************************************文件名:HX711.h***************************************************/#ifndef__HX711_H__#define__HX711_H__#include<ioCC2530.h>//IO設(shè)置#defineHX711_DOUTP0_6#defineHX711_SCKP0_7#defineDOUT_INPUTP0DIR&=~0x40#defineDOUT_OUTPUTP0DIR|=0x40//IO初始化#defineIO_INIT()do{P0SEL&=~0xC0;P0DIR|=0xC0;HX711_DOUT=1;HX711_SCK=1;}while(0)//函數(shù)或者變量聲明externvoidhx711_init();//初始化externlongGet_Weight();//稱重#endifHX711頭文件數(shù)據(jù)定義項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)

HX711數(shù)據(jù)讀取流程圖項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)HX711數(shù)據(jù)讀取程序代碼1/***************************************************文件名:HX711.c描述:讀取HX711數(shù)據(jù)***************************************************/#include<ioCC2530.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include"HX711.h"#include"math.h"unsignedlongWeight_Maopi=0;//皮重//校準(zhǔn)參數(shù)//因?yàn)椴煌膫鞲衅魈匦郧€不是很一致，因此，每一個(gè)傳感器需要矯正這里這個(gè)參數(shù)才能使測量值很準(zhǔn)確。//當(dāng)發(fā)現(xiàn)測試出來的重量偏大時(shí)，增加該數(shù)值。//如果測試出來的重量偏小時(shí)，減小改數(shù)值。//該值可以為小數(shù)#defineGapValue400//****************************************************//延時(shí)函數(shù)//****************************************************voidDelay__hx711_us(void){asm("nop");asm("nop");}

讀取HX711項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)//**************************************************//讀取HX711//*************************************************unsignedlongHX711_Read(void) //增益128{unsignedlongcount;unsignedchari;DOUT_OUTPUT;HX711_DOUT=1;Delay__hx711_us();HX711_SCK=0;count=0;DOUT_INPUT;while(HX711_DOUT);for(i=0;i<24;i++){HX711_SCK=1;count=count<<1;HX711_SCK=0;if(HX711_DOUT)count++;}HX711_SCK=1;count=count^0x800000;//第25個(gè)脈沖下降沿來時(shí)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)Delay__hx711_us();HX711_SCK=0;return(count);}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)

//****************************************************//獲取毛重量//****************************************************voidGet_Maopi(){Weight_Maopi=HX711_Read(); }

voidhx711_init(){IO_INIT();Get_Maopi();}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)longGet_Weight(){longWeight_Shiwu=HX711_Read();Weight_Shiwu=Weight_Shiwu-Weight_Maopi;//獲取凈重if(Weight_Shiwu>0) { Weight_Shiwu=(unsignedint)((float)Weight_Shiwu/GapValue); //計(jì)算實(shí)物的實(shí)際重量

if(Weight_Shiwu>5000) //超重報(bào)警{return-1;}else{returnWeight_Shiwu;}}return0;}項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)LCD數(shù)據(jù)顯示流程圖項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目七任務(wù)二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)4、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)結(jié)果本項(xiàng)目通過壓力傳感器稱重，在LCD顯示屏上顯示重量。傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目八雨滴傳感器數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用項(xiàng)目八雨滴傳感器簡介項(xiàng)目導(dǎo)入：雨滴傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：1.汽車工業(yè)：雨滴傳感器在汽車行業(yè)中被廣泛應(yīng)用于自動刮水系統(tǒng)、智能燈光系統(tǒng)和智能天窗系統(tǒng)等。它們能夠檢測出雨量，并根據(jù)雨量大小自動調(diào)整刮水器的速度，以確保駕駛員的視線清晰。2.智能家居：在智能家居領(lǐng)域，雨滴傳感器可以用于智能窗戶、智能空調(diào)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)和調(diào)節(jié)功能，提高家居的智能化水平。3.農(nóng)業(yè)：雨滴傳感器可以監(jiān)測作物的生長環(huán)境，如土壤濕度，為農(nóng)民提供科學(xué)的種植建議，同時(shí)也可用于智能灌溉系統(tǒng)，根據(jù)降雨情況自動調(diào)整灌溉量。4.天氣監(jiān)測：雨滴傳感器是氣象站重要的組成部分，用于監(jiān)測降雨情況，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。項(xiàng)目八雨滴傳感器簡介5.雨水收集：在雨水收集系統(tǒng)中，雨滴傳感器可以用來檢測降雨的開始和結(jié)束，從而控制收集系統(tǒng)的運(yùn)作。6.航空航天：在航空航天領(lǐng)域，雨滴傳感器用于監(jiān)測飛行器表面的冰霜或水分積累，確保飛行安全。7.消費(fèi)電子：在智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品中，雨滴傳感器可以用于自動調(diào)節(jié)屏幕亮度或提供天氣預(yù)警。8.工業(yè)生產(chǎn)：在工業(yè)生產(chǎn)中，雨滴傳感器可以用于監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，以防止因濕度變化導(dǎo)致的設(shè)備故障。綜上所述，雨滴傳感器的應(yīng)用不僅限于上述領(lǐng)域，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。雨滴傳感器的發(fā)展為各行各業(yè)帶來了便利，提高了工作效率和生活質(zhì)量，同時(shí)也為環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約做出了貢獻(xiàn)。項(xiàng)目八雨滴傳感器簡介知識目標(biāo)：l了解什么是雨滴傳感器l了解雨滴傳感器檢測原理l了解雨滴傳感器的基本構(gòu)造l熟悉雨滴傳感器YL-83主要組成部分l理解雨滴傳感器YL-83工作方式。項(xiàng)目八雨滴傳感器模塊為確保自適應(yīng)天氣控制策略執(zhí)行的準(zhǔn)確性，雨滴傳感器可來輔助判斷天氣情況。該傳感器用于雨雪天氣狀況的監(jiān)測，可轉(zhuǎn)成數(shù)字信號或模擬信號輸出。傳感器采用高品質(zhì)FR-04雙面材料，采用鍍鎳處理表面，具有對抗氧化，導(dǎo)電性，及壽命方面更優(yōu)越的性能。

雨滴傳感器由雨滴感應(yīng)板和信號處理模塊組成，雨滴感應(yīng)板由兩條鎳金屬構(gòu)成，當(dāng)有水滴在感應(yīng)板上面就會連通鎳金屬條形成并聯(lián)電路從而使電阻變小，根據(jù)電阻的變化就可以知道是否有雨滴，再根據(jù)信號處理模塊傳回的數(shù)字量來轉(zhuǎn)換成模擬量。項(xiàng)目八雨滴傳感器簡介

雨滴傳感器是典型的電阻式傳感器，它由振動板、壓電元件、放大電路、殼體及阻尼橡膠構(gòu)成，振動板用于接收雨滴沖擊的能量，按自身固有振動頻率進(jìn)行彎曲振動，并將振動傳遞給內(nèi)側(cè)壓電元件上，壓電元件把從振動板傳遞來的變形轉(zhuǎn)換成電壓。本文重點(diǎn)介紹雨滴傳感器模塊原理及設(shè)計(jì)。項(xiàng)目八YL-83雨滴傳感器模塊原理YL-83雨滴傳感器板面以線形形式涂覆鎳，基于抵抗原理，雨水傳感器模塊允許通過模擬輸出引腳測量濕度，當(dāng)濕度閾值超過時(shí)，它可以提供數(shù)字輸出。該模塊基于LM393運(yùn)算放大器。它包括電子模塊和“收集”雨滴的印刷電路板。當(dāng)雨滴積聚在電路板上時(shí)，它們會形成并聯(lián)電阻路徑，該路徑可通過運(yùn)算放大器進(jìn)行測量。

傳感器是一個(gè)電阻偶極子，在潮濕時(shí)顯示較小的電阻，而在干燥時(shí)顯示較大的電阻。當(dāng)沒有雨滴時(shí)，它會增加電阻，因此我們根據(jù)V=IR獲得高電壓。當(dāng)出現(xiàn)雨滴時(shí)，它會降低電阻，因?yàn)樗请姷膶?dǎo)體，并且水的存在使鎳線并聯(lián)連接，因此降低了電阻并降低了其兩端的電壓降。項(xiàng)目八YL-83雨滴傳感器模塊原理雨滴檢測用傳感器上的壓電元件是在燒結(jié)鈦酸鋇陶瓷片兩側(cè)加真空鍍膜電極制成的，當(dāng)壓電元件上出現(xiàn)機(jī)械變形時(shí)，在兩側(cè)的電極上就會產(chǎn)生電壓。當(dāng)雨滴落到振動板上時(shí)，壓電元件上就會產(chǎn)生電壓，電壓大小與加到振動板上的雨滴能量成正比，一般為05mV至300mV。放大電路將壓電元件上產(chǎn)生的電壓信號放大后再輸人到刮水器放大器中。放大器由晶體管、IC塊、電阻、電容器等部雨滴傳感器由振動板、壓電元件、放大電路、殼體及阻尼橡膠構(gòu)成,振動板的功用是接收雨滴沖擊的能量，按自身固有振動頻率進(jìn)行彎曲振動，并將振動傳遞給內(nèi)側(cè)壓電元件上，壓電元件把從振動板傳遞來的變形轉(zhuǎn)換成電壓。振動板要通過阻尼橡膠才能在外殼上保持彈性，阻尼橡膠除了可以屏蔽車身傳給外殼的高頻振動外，它的支撐剛性還可避免對振動板的振動工況發(fā)生干擾。項(xiàng)目八YL-83雨滴傳感器模塊性能1、傳感器采用高品質(zhì)FR-04雙面材料，超大面積5.0*4.0CM,并用鍍鎳處理表面，具有對抗氧化，導(dǎo)電性，及壽命方面更優(yōu)越的性能；2、比較器輸出，信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強(qiáng)，超過15mA；3、配電位器調(diào)節(jié)靈敏度；4、工作電壓3.3V-5V5、輸出形式：數(shù)字開關(guān)量輸出（0和1）和模擬量AO電壓輸出；6、設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝7、小板PCB尺寸：3.2cmx1.4cm8、使用寬電壓LM393比較器項(xiàng)目八YL-83雨滴傳感器模塊功能1、接上5V電源，電源指示燈亮，感應(yīng)板上沒有水滴時(shí)，DO輸出為高電平，2、開關(guān)指示燈滅，滴上一滴水，DO輸出為低電平，開關(guān)指示燈亮，刷掉上面的水滴，又恢復(fù)到，輸出高電平狀態(tài)。3、AO模擬輸出，可以連接單片機(jī)的AD口檢測滴在上面的雨量大小。4、DOTTL數(shù)字輸出也可以連接單片機(jī)檢測是否有雨。項(xiàng)目八YL-83雨滴傳感器模塊接線方式1、VCC:接電源正極（3-5V）2、GND:接電源負(fù)極3、DO:TTL開關(guān)信號輸出4、AO:模擬信號輸出項(xiàng)目八任務(wù)一

YL-83數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)1、原理圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目八任務(wù)一

YL-83數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)2、模塊電路圖設(shè)計(jì)DO連接單片機(jī)P1.5，AO連接單片機(jī)P0.6，P2是雨滴感應(yīng)板項(xiàng)目八任務(wù)一

YL-83數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)3、PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目八任務(wù)一

YL-83數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)4、實(shí)物設(shè)計(jì)項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)1、項(xiàng)目目的①掌握CC2530芯片ADC的配置方法②掌握雨滴傳感器使用2、項(xiàng)目設(shè)備①硬件：PC機(jī)一臺、ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB線）一套、雨滴傳感器模塊一個(gè)（包括雨滴感應(yīng)板）、信號處理模塊，杜邦線②軟件：2000/XP/win7系統(tǒng)，IAR8.10集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)3、程序設(shè)計(jì)

1)程序界面項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)2)主程序流程項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)3)主程序代碼項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)4)設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘流程圖項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)/*****************************************************************************名稱:InitClockTo32M()*功能:設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘為32M*入口參數(shù):無*出口參數(shù):無****************************************************************************/voidInitClockTo32M(void){

CLKCONCMD&=~0x40;//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源為32MHZ晶振

while(CLKCONSTA&0x40);//等待晶振穩(wěn)定

CLKCONCMD&=~0x47;//設(shè)置系統(tǒng)主時(shí)鐘頻率為32MHZ}5)設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘程序代碼項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)6)串口初始化流程圖項(xiàng)目八任務(wù)二YL-83數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)7）串口初始化程序代碼/*****************************************************************************名稱:InitUart0()*功能:初始化串口1*入口參數(shù):無*出口參數(shù):無****************************************************************************/voidInitUart0(void){

PERCFG=0x00;//外設(shè)控制寄存器USART0的IO位置:0為P0口位置1

P0SEL=0x0c;//P0_2,P0_3用作串口（外設(shè)功能）

P2DIR&=~0xC0;//P0優(yōu)先作為UART0

U0CSR|=0x80;//設(shè)置為UART方式

U0GCR|=11;

U0BAUD|=216;//波特率設(shè)為115200

UTX0IF=0;//UART0TX中斷標(biāo)志初始置位0

U0CSR|=0x40;//允許接收

IEN0|=0x84;//開總中斷允許接收中斷}項(xiàng)目八任務(wù)