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【物联网智能网关-01】通过AD采集获取温湿度

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yefanqiu
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发表于:2012/5/9 14:21:18
#0楼
无论是机房管理系统,还是面向农村温室大棚的管理系统,温湿度采集模块是必不可少的。常见的温湿度模块从通信接口上来说,一般有三种,第一种是单总线方式(我以前写了两篇博文来介绍这方面的内容《DHT11温湿度传感器通信:》),第二种是串口方式(RS232或RS485,后续我会写博文介绍),第三种就是AD方式。
   这三种方式,各有优缺点,第一种往往价格比较便宜,但是温湿度传感器要和采集芯片必须很近才成,并且必须要实现单总线相关的代码,开发和调试相对比较复杂;第二种使用相对最容易,一般情况下直接和PC通信居多,不过价格也是最高的;第三种价格适中,并且传输的距离也比单总线方式要远的多。
   AD方式的温湿度传感器和另两种有所不同,前两种一般温湿度已经处理好,通过协议解析就可以直接获取温湿度的数值。而AD方式采集的只是电压值,需要根据一定的公式进行数据计算,才能获取最终的温湿度值。
       今天我们就介绍如何用紫藤207物联网智能网关的AD接口采集AMT1001温湿度传感器的温湿度数值。
紫藤207物联网智能网关一共有8路AD通道,对应的管脚为PA4、PA6、PA5、PB1、PA0、PC3、PC2和PC0,分别对应AnalogInput类的0~7通道(AnalogChannel.ANALOG_0~ AnalogChannel.ANALOG_7),当然这个几个管脚除了可以作为AD输入通道外,还可以作为IO入、IO出和PWM输出(仅PB1和PB5两路)。
   需要说明的是,该AD通道可采集的电压范围是0~3.3V(所有采集通道的总电路不要超过20mA),注意不要超出该范围,以免对芯片造成永久的损害(具体指标可以参见STM32F207相关数据手册)。
   下面简单介绍一下AMT1001温湿度传感器(如下图):    
图
   传感器采用四线方式,5V供电,并提供了一些以供计算的标准参数。对湿度采集来说,非常简单,相应管脚直接输出0~3V的电压值,然后直接查表就可以很容易计算出湿度值来。而温度采集却不同,输出的电压范围大概是0~0.8V,变化非常小,并且不能通过这个电压值,直接查表获取温度值,而是间接计算出电阻值,然后再查表获取相关温度值。
   温度采集除了这些和湿度采集不同外,还需要外加一个电阻,该电阻的阻值要和传感器模块中的温敏电阻25度时的阻值一样(主要目的是便于计算)。外接电阻和温敏电阻其实是串联在一起,AD采集的就是这10K上的电压值。那么温敏电阻的阻值就可以这样计算:假设10K上的电压值为V,那么温敏电阻上的电压就是5-V(因为模块供电电压为5V),根据等比公式就可以知道当前温敏电阻的值R= (5 - V) / V * R0。
   紫藤207模块和ATM1001模块电路连接图如下(图中的电阻就是10K):
 
图
   相关代码如下:
 //湿度
   static double ConvertHumidity(double value)
   {
       double V = (value / 4096) * 3.3;
       return DataTransition(V, AMT1001_Voltage, AMT1001_Humidityvalue);
   }
  //温度
   static double ConvertTemperature(double value)
   {
       double V = (value / 4096) * 3.3;
       double R = (5 - V) / V * AMT1001_R;
       return DataTransition(R, AMT1001_Resistance, AMT1001_Temperaturevalue);
   }  
   为了便于演示,我把相关的温湿度值除了通过串口输出外,还直接显示在LCD上,其核心代码如下。
   screen.DrawRectangle(Color.Black, 0, 60, 70, 200, 200, 0, 0, Color.Black, 0, 0, Color.Black, 0, 0, 255);
   screen.DrawText("温度: " + T.ToString("F2") + " ℃?",font, Colors.Green,60,70);
   screen.DrawText("湿度: " + H.ToString("F2") + " %", font, Colors.Blue, 60, 120);
   screen.Flush();
   screen 是一个位图对象(Bitmap)。
  程序运行后的最终效果图如下:
 
图
本文源码:http://www.sky-walker.com.cn/MFRelease/Sample/YF_AMT1001.rar
MF简介:http://blog.csdn.net/yefanqiu/article/details/5711770
MF资料:http://www.sky-walker.com.cn/News.asp?Id=25
图
此帖来自中华工控网工控博客
原文件地址:http://blog.gkong.com/more.asp?id=151996&Name=yefanqiu
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