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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:亚博集团更新时间:2020-11-10 09:38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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  所需要 ** 的温度值。并且能够稳定在你所设定的温度下。当 ** 实际温度超过你设定的温度,蜂鸣器报警 。 ** ** 包括各个模块及详细的注释 ** 方便 C51 单片机入门级别者阅读 *电路原理图如下:

  控温程序及电路原理图 /

  单片机源程序如下://---库函数声明及相关定义---//#include reg51.h#include intrins.h#define unint unsigned int#define unchar unsigned char#define Databus P1 /*液晶数据总线*/sbit RS=P3^3; /*数据指令 选择*/sbit RW=P3^4; /*读写 选择*/sbit EN=P3^2; /*读写使能*/sbit cs1=P3^6;

  +LCD12864数字电压表设计 /

  采用单片机的I/O口PO口通过上拉电阻和交通灯相连接,P3.0、P3.1口接到数码管控制位上,控制数码管的显示,程序放在STC89C52RC单片机的ROM中,在十字路口的四组红、黄、绿交通灯中,由单片机的 P1.0-P1.2 、P1.5-P1.7、P2.0-P2.2、P2.5-P2.7控制,由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极相连,因此I/0口输出低电平时,与之相连的指示灯会亮,并通过数码管显示时间倒计时。I/0口输出高电平时,相应指示灯会灭。当交通出现障碍需要恢复到初始状态时,按下复位键即可,此键由单片机的9脚RST键控制。制作出来的实物图如下:Altium Designer画的原理图和PCB图如下:(51hei

  控制模拟交通信号灯 /

  /*本风速传感器采用小型直流有刷电机与三杯式旋转风杯组装 而成,其工作原理为,当环境有水平流动风时,旋转风杯能够产生旋转,并带动小型电机产生电压,其电压与旋转速度基本成正比。利用此信号电压,可以对环境风速进行测量。这款风速传感器采用海洋军用的高精度测量风速传感器,与传统产品先别,具有更高精度;是建筑机械(起重机、履带吊、门吊、塔吊)、铁路、港口、码头、风力发电、光伏发电、电厂、气象、索道、环境、温室、养殖等领域不可缺少的风速检测装置。用它可以实现设备风速指示数字化及自动化,是相关设备不可缺少的风速检测设备。*///使用该程序和电路再搭配我们的风速风向传感器就可以实时显示风速风向数据#冠拓电子#include <

  上的应用 /

  众所周知,51 内部的存储器分为数据存储器 RAM 和程序存储器 ROM。以 AT89c51 为例,其中有 128 字节随机存储器(又称数据储存器 RAM)和 4K 字节的只读存 储器(又称程序存储器 ROM)。先说说这个 4K 字节的程序存储器或者说只读存储器,我们写的程序经过编译器 编译成机器码都是存在这个区域,所以称为程序存储器;但单片机上电执行的时 候,此区域内的数据只能读取而不能写入,他的只读存储器的名称从这而来。89c51 的 ROM 采用的是 FPEROM(Flash Programmable and Erasable Read OnlyMemory),具体工艺我也不太清楚,号称可以擦写 1000 次,也就是说你每天

  大多数人感觉超声波测距proteus仿真是无法实现的,虽然proteus自带的库有GUR03和SRF04两种模型,但是却与实际传感器使用方法相差甚远,即使求助度娘也很难找到简单易懂的教程。之前很多人想做超声波测距仿真但都没有找到很好的办法去实现,在软件里没有这样的元件,有人用一个按键开关去模拟仿真,这样仿真出来的效果,非常不好。还有人用555时基电路产生一个延时信号(555电路作为超声波仿真的内部元件),来模拟超声波头发送后遇到回波返射回来的这阶段时间,来对单片机超声波测距单片机系统进行模拟,能完成对超声波测距模块大致仿真,但需要繁杂的设计。下面是一个超声波测距模块的proteus模型,能直接用于proteus仿真,且使用方法

  源程序 /

  [资料]-JIS D8103-2006 汽车用便携式螺旋千斤顶(修改件1).pdf

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