物联网技术区||传感控制器的应用之光照强度的采集

发布者：    布时间：2020-09-16 16:39:49    点击量：

       任务描述
       通过编程实现光照强度数据的读取，在节点模块的液晶屏幕上进行显示，当用手遮挡的光敏传感器时，光照数据会相应发生变化。
       知识引入
       光照传感器在生活中应用广泛，光敏传感器的应用主要是光敏电阻的应用，因此在自动控制、家用电器中存在广泛的应用，例如：在电视机中作亮度自动调节、在照相机中作自动曝光、在路灯、航标中作自动电路控制、防盗报警装置等。
       光敏传感器的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。
       1.实验电路图
       光照传感器采用灵敏度高的光敏电阻作为采集点，STC15使用P00进行ADC模数转换采集数据，其中增加一块LM393进行电压比对，当超过一定值（可调电阻控制）时，LM393数据引脚连接STC15的P0引脚输出高，原理图如下：

      本任务实现需要节点板、slink通信模块、光照传感器模块各一个。
       2.关键代码的分析
       此处给出完整的光敏传感器数据获取、显示、发送代码，在后期任务实施的代码书写部分可以直接使用，也可以根据实际需求进行举一反三，修改利用。

#include "WZ01_SN_A_V1.0.h" #include "Uart1.h" #include "Uart3.h" #include "ADC.h" /*-源码分析----------------- 以上四个头文件功能描述如下： WZ01_SN_A_V1.0.h：设备厂家单片机定义的头文件； Uart1.h：串口1收发以及端口的映射的头文件。 Uart3.h：串口3收发以及端口的映射的头文件。 ADC.h:  ADC转换头文件 ------------------*/ //uchar LineBuf[16]; ulong System1MsCnt = 0;             //系统1ms计数器 ulong SystemSecond = 0; //初始化定时器0 void Timer0Init() {     AUXR |= 0x80;                   //定时器0为1T模式 //  AUXR &= 0x7f;                   //定时器0为12T模式     TMOD = 0x00;                   //设置定时器为模式0(16位自动重装载)     TL0 = T1MS;                     //初始化计时值     TH0 = T1MS >> 8;     TR0 = 1;                        //定时器0开始计时     ET0 = 1;                        //使能定时器0中断     EA = 1;                       //使能外部总中断 } //*功能描述:    定时器0中断服务函数(启动后每1MS进入一次) void Timer0_ISR() interrupt 1 using 1 {     static uint counter0=0;     counter0++;     System1MsCnt++;     if(System1MsCnt%1000==0)     {           //      BUZZER = !BUZZER;     } } //主函数 void main(void) {     uint  value0=0;  //定义整形变量用来存储光照值     uint  value1=0;  //定义整形变量用来存储端口值     uchar buff[20]={0};  //定义字符数组存储串口发送字符串         BUZZER_INIT();  //蜂鸣器初始化     Timer0Init();   //定时器初始化     Uart1Init();   //串口1初始化     Uart3Init();   //串口3初始化     InitADC();   //ADC转换初始化     SetBit(P1M1,1);          //设置P11置1，为高阻输入     ClrBit(P0M1,1);          //设置P01清0，为准双向 /*-源码分析----------------- 以上两个函数引用自WZ01_BR13_A_V1.0.h头文件，具体功能如下： 1.  #define SetBit(reg,bit)     (reg|=(1<<(bit)))，P11置1 SetBit(reg,bit):对reg寄存器的第bit位置1操作。 2.  #define ClrBit(reg,bit)     (reg&=~(1<<(bit)))，P01清0  ClrBit(reg,bit)：对reg寄存器的第bit位置0操作。 P1M1、P0M1寄存器功能详细定义参见项目三。 -----------------*/     OledInit(); //液晶屏初始化     OledClear();  //液晶屏清屏     OledDispString(1,1,"  光照检测  ");     while(1)     {               value0 = ((uint)(255-GetADCResult(0)) ;         value1 = DATA_IO1;                //value0 = ((uint)(255-GetADCResult(1)) ； /*-源码分析----------------- 以上两行代码功能分析如下： 1.  GetADCResult(0)函数引用自 "ADC.h"头文件，功能为读取光照传感器IO0脚的数据，为实际的光照值。 由于函数获取的值越大，对应的光照强度约暗，不符合人们的逻辑思维，因此用(255-GetADCResult(0))进行换算，以符合数值大小与明暗度的大小对应。 2.  通过引脚定义，读取光照传感器IO1脚的数据，为数字量，通过传感器上的电位器调节参考值设置阀值，当高于阀值此处为1否则为0。 相关引脚定义参考”WZ01_BR13_A_V1.0.h”头文件。 #define BUZZER                      P45                 //蜂鸣器端口定义 #define DATA_IO0                    P10 #define DATA_IO1                    P11 #define DATA_IO2                    P02 #define DATA_IO3                    P03。 -----------------*/         sprintf(buff,"V0:%d V1:%d\r\n",value0,value1);  //V0表示模拟量  V1表示数字量      //以下代码 参照温湿度代码详解 不在讲述         OledClearHalf(2);         OledDispString(3,1,buff);         sprintf(buff,"#var 1 %d\r",value0);             Send3String(buff);         sprintf(buff,"#var 2 %d\r",value1);             Send3String(buff);         DelayMs(1000);     } }

 
       任务实现

1. 将无线模块插到节点底板上，注意天线朝左，将光敏传感器插到节点底板，有白色丝印的角朝右，如图4-5光敏传感器节点模块。

2. 为节点底板通电，此时led1灯点亮状态[图4-7中并未通电。
3. 使用Keil软件打开随书资源中”源代码\项目四\任务2\WZ01_CZ_A_V1.0.uvproj”光敏工程文件，工程目录如图所示。                                图4-8光敏工程目录结构
4. 在主程序main.c中编辑前面关键代码分析中的源码，完成后保存。
5. 依据本教材项目二中任务二的操作，进行编译选项的设置。
6. 点击编译按钮，成功编译后，在工程目录下output文件夹中生成了”光敏传感器实验.hex”可执行文件
7. 打开STC-ISP软件，将USB-TTL下载器插上电脑（需要安装驱动），依据本教材项目二中任务三中的操作，选择下载器端口号和刚刚生成的HEX文件。
8. 查看运行结果

       程序下载完毕，OLED屏幕将显示“V0:0V1:50”，如果改变传感器周边的光照环境，OLED上的光照数据也将随之改变。
 
       任务小结
       本任务通过编程实现光敏传感器数据的读取，本任务中主要知识点为光敏值读取GetADCResult()函数，GetADCResult() 所获取的值与原光照值随环境值成反比，因此通过换算后255-GetADCResult(0)，得到与环境值成正比的值，同时要注意代码中引脚定义。

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