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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:七宝菠菜论坛更新时间:2020-10-08 08:47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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  AT90S8515使用SPI驱动74LS595。我这里使用了SS口线的锁存信号,关键是把PB.4设置为输出。74LS595驱动发光管显示加1计数,我用SPI最高速度,所以显示16位计数高八位,低八位太快,看不清楚。单片机源程序如下://ICC-AVR application builder : 2020/3/30 22:23:31// Target : 8515// Crystal: 8.0000Mhz#include io8515v.h#include macros.h#define SS_ON PORTB = BIT(4);

  SPI驱动74LS595源程序 /

  单片机源程序如下:/***版权所有(c)2018,艁ukasz Marcin Podkalicki*2009年12月13日 *简单定时器(启动/复位/停止),使用基于TM1637的一个按钮和7段显示模块。 * *注意,这个ATtiny13项目使用的内部时钟并不精确

  秒表Proteus仿线数码管显示 /

  引 言医学阻抗测量是利用生物组织与器官的电特性及其变化,提取与生物体生理、病理状况相关的生物医学信息的一种检测技术。它通常借助于驱动电极向检测对象送入一微小的交变电流(或电压)信号,同时测量两极的电压(或电流)信号,从而计算出相应阻抗,然后应用于不同目的。本设计利用MSP430F149自带的串口通过RS485进行远距离实时传输,上位机可将实时数据进行曲线绘制、数据保存等处理。1 系统结构系统采用TI公司的MSP430F149单片机。该单片机有60 KB Flash、2 KB RAM,具有强大的数据处理能力。单片机通过向AD9852发送频率字、幅度字从而控制正弦波的频率、幅度。正弦波经过电流转电压、功率放大等电路

  首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。ARM

  /***************************************************程序名称:MAX7219 C语言控制程序 *程序功能: 3线位共阴数码管 &n

  电源电路就是单片机的供电电路,一般是3.3V或者5V,具体多少要参考各种型号的单片机的工作电压,通常情况下是5V,这里是指通常情况下。整体设计思路:单片机中断初始化程序应完成du如下工作:1、对TMOD赋值,以确定T0和T1的工作方式。2、计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。3、中断方式时,则对IE赋值,开放中断。4、使TR0或TR1置位,启动定时/计数器定时或计数。整体设计思路单片机的中断为向量中断,即一响应中断就转入固定入口地址执行中断服务程序。各中断源服务程序的入口地址两个中断入口间只相隔8字节,难以安放一个完整的中断服务程序。因此,通常在中断入口地址处放置一条无条件转移指令,使程序执行转向中断服务程序入口

  内部定时器中断计数器设计 /

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