文章目录

前言
一、ADC转换
- 1.介绍
- 2.实现
二、光敏电阻
- 1.模块介绍
- 2.功能实现
二、MQ系列气体传感器
- 1.模块介绍
- 2.功能实现
三、 DHT11温湿度传感器
四、主函数实现
总结

前言

这部分主要介绍系统的采集端组成，这里有用到几种传感器，DHT11温湿度传感器，MQ系列气体采集传感器，光敏电阻（用来测量光照强度的），主要用来监测家庭居住环境的相关环境参数。

一、ADC转换

1.介绍

AD转换是把离散的模拟量转换为数字量的过程，其原理就是使用单片机的高频率和时钟来采样x轴的点样，根据电压的变化使用曲线函数来获取y轴数字值的过程，我们叫做AD转换。
ADC模块读到的数据是12位的数据，STM32读到的ADC值，是从0到4095（111111111111）。当把ADC引脚接了GND，读到的就是0；当把ADC引脚接了VCC，读到的就是4095。单片机在进行AD转换前需要先设置一个参考电压。假如把参考电压设置为5V，5V=4095，0V=0；根据这样的关系，就可以把模拟电压进行数字化了。比如：2V=2/5*4095=1638
STM32将 ADC 的转换分为 2 个通道组：规则通道组和注入通道组。规则通道相当于你正常运行的程序，而注入通道呢，就相当于中断。在你程序正常执行的时候，中断是可以打断你的执行的。同这个类似，注入通道的转换可以打断规则通道的转换，在注入通道被转换完成之后，规则通道才得以继续转换。
下面是ADC通道所使用的引脚：

2.实现

用ADC1的通道采集外部电压值

开启PA口时钟和ADC1时钟，设置PA1为模拟输入。调用函数：GPIO_Init()；APB2PeriphClockCmd()；
复位ADC1，同时设置ADC1分频因子。调用函数：ADC_DeInit(ADC1)；RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6)；
初始化ADC1参数，设置ADC1的工作模式以及规则序列的相关信息。调用函数：void ADC_Init()；
使能ADC并校准。调用函数：ADC_Cmd()；
配置规则通道参数。调用函数：ADC_RegularChannelConfig()；
开启软件转换：ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1)；
等待转换完成，读取ADC值。调用函数：ADC_GetConversionValue(ADC1)。

/**************************************************************************
函数名：   ADC1_Init(void)
函数功能：ADC初始化函数
入口参数：无
返回  值：无
**************************************************************************/
//初始化ADC
void ADC1_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;ADC_InitTypeDef  ADC_InitStructure;/* 1.时钟配置 */    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//开启PA口的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);//开启ADC1的时钟RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  配置ADC时钟为PCLK2的分频因子6,72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M/* 2.GPIO配置 */   //用作ADC采集的IO必须没有复用，否则采集电压会有影响GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AIN; // 模拟输入                  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     /* 3.ADC配置 */
//  ADC_DeInit(ADC1);  //复位ADC1  //将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; // 只使用一个ADC，属于独立模式ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //非扫描模式,多通道才要，单通道不需要ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次转换模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //软件触发转换ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;  转换结果右对齐ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;   // 转换通道1个ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); //初始化ADC1//ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); //开启内部温度传感器ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // 开启ADC1 ，并开始转换ADC_ResetCalibration(ADC1);    //使能复位校准while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待复位校准结束ADC_StartCalibration(ADC1);    //开启AD校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待校准结束}
//获取某个通道的值
u16 get_Adc_Value(u8 ch)//通道一采样值  光照强度ADC_Channel_4
{       //ADC转换器                   通道号    采样顺序   采样时间ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_239Cycles5); // 配置 ADC 通道转换顺序和采样时间,ADC1,ADC通道1，采样时间为239.5个周期  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);      //使能指定的ADC的软件转换功能，我们的是ADC1   while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));       //检测软件转换是否完成return ADC_GetConversionValue(ADC1);                //返回最后一次读到的AD值。最近一次规则组的转换结果
}

对于读取的模拟量肯定要进行滤波，不然模拟量变化过快无法使用。滤波的作用就是减少噪声与干扰对数据测量的影响。中值滤波的思路就是取一段时间内读取到的数据中间值，可以有效的消去异常值。

//中值平均滤波
#define N 20 //采样个数u16 ADC1_ReadData(u8 ch)
{u16 sum=0;u16 ADC1_ValueBuf[N];for(u8 i=0;i<N;i++){ADC1_ValueBuf[i] = get_Adc_Value(ch);}//从小到大排列（冒泡法）for(u8 j=0;j<N-1;j++) // 趟数 {for(u8 i=0;i<N-1-j;i++) // 一趟比较的次数 {if(ADC1_ValueBuf[i]>ADC1_ValueBuf[i+1]) // 把最大值往后放 {//交换 u16 temp;temp = ADC1_ValueBuf[i];ADC1_ValueBuf[i] = ADC1_ValueBuf[i+1];ADC1_ValueBuf[i+1] = temp;}}}for(u8 i=2;i<N-2;i++) // 去掉最低两位与最高两位{sum+=ADC1_ValueBuf[i];}return sum/(N-4); // 求平均值
}//获取某个通道给定次数采样平均值
u16 ADC_Get_Average(u8 ch,u8 times)
{u32 temp_val=0;u8 t;for(t=0;t<times;t++){temp_val+=get_Adc_Value(ch);delay_ms(5);}return temp_val/times;//得到平均值
}

二、光敏电阻

1.模块介绍

光敏电阻模块的原理图

光敏电阻内部就是一个PN结，光的强弱会引起其导通的变化，从而会引起电流的变化；电路设计方面，主要是利用电流的变化，然后在串联一个电阻，就可以转换成电压的变化，然后在利用ADC来采集电压的变化进行处理。同时光线与电压值成反比。

2.功能实现

//读取光照  0~100 0：最暗;100：最亮;
u16 Light_Data(void)//光照
{u16 ad;
//  ad=ADC_Get_Average(ADC_Channel_4,20);ad=ADC1_ReadData(4);ad=(4095-ad)*100/4095;return ad;
}

二、MQ系列气体传感器

1.模块介绍

MQ2是MQ传感器系列中最常用的气体传感器之一。它是一种金属氧化物半导体（MOS）型气体传感器，也称为化学传感器，因为检测是基于当气体与材料接触时感测材料的电阻变化。使用简单的分压器网络，可以检测到气体浓度。
这里用到的是MQ2烟雾传感器，MQ7一氧化碳传感器，MQ135空气质量传感器。

2.功能实现

u16 MQ7_Data(void)//一氧化碳
{u16 ad;ad=ADC_Get_Average(ADC_Channel_5,20); ad=ad*3.3/4095;return ad;
}u16 MQ135_Data(void)//空气质量
{u16 ad;float volt;ad =    ADC_Get_Average(ADC_Channel_6,20);volt = ad*3.3/4095;ad = pow((3.4880*10*volt)/(5-volt),(1.0/0.3203));return ad;
}u16 MQ2_Data(void)//烟雾  //丁烷300-5000ppm
{u16 ad;ad=ADC_Get_Average(ADC_Channel_7,20);
//  ad=ADC1_ReadData(7);ad=ad*3.3/4095;return ad;
}

三、 DHT11温湿度传感器

/** 一次完整的数据传输为40bit，高位先出* 8bit 湿度整数 + 8bit 湿度小数 + 8bit 温度整数 + 8bit 温度小数 + 8bit 校验和 */
uint8_t DHT11_Read_TempAndHumidity(DHT11_Data_TypeDef *DHT11_Data)
{  /*输出模式*/DHT11_Mode_Out_PP();/*主机拉低*/DHT11_Dout_0;/*延时18ms*/delay_ms(18);/*总线拉高 主机延时30us*/DHT11_Dout_1; delay_us(30);   //延时30us/*主机设为输入 判断从机响应信号*/ DHT11_Mode_IPU();/*判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行*/   if(DHT11_Dout_IN()==Bit_RESET)     {/*轮询直到从机发出 的80us 低电平 响应信号结束*/  while(DHT11_Dout_IN()==Bit_RESET);/*轮询直到从机发出的 80us 高电平 标置信号结束*/while(DHT11_Dout_IN()==Bit_SET);/*开始接收数据*/   DHT11_Data->humi_int= DHT11_ReadByte();DHT11_Data->humi_deci= DHT11_ReadByte();DHT11_Data->temp_int= DHT11_ReadByte();DHT11_Data->temp_deci= DHT11_ReadByte();DHT11_Data->check_sum= DHT11_ReadByte();/*读取结束，引脚改为输出模式*/DHT11_Mode_Out_PP();/*主机拉高*/DHT11_Dout_1;/*检查读取的数据是否正确*/if(DHT11_Data->check_sum == DHT11_Data->humi_int + DHT11_Data->humi_deci + DHT11_Data->temp_int+ DHT11_Data->temp_deci)return SUCCESS;else return ERROR;}elsereturn ERROR;}

四、主函数实现

u8 buff[30];//参数显示缓存数组
DHT11_Data_TypeDef Dht_Data;    //温湿度
u16 light, mq2, mq7, mq135;//光照、烟雾、CO、空气ADC1_Init();            //ADC初始化
DHT11_Init();  //初始化DTT11
/*************************************************************
*   函数名称：    Get_Data()
*
*   函数功能：    获取传感器数据
*
*   入口参数：    无
*
*   返回参数：    无
*************************************************************/
void Get_Data(void)//获取传感器数据
{DHT11_Read_TempAndHumidity(&Dht_Data);light  = Light_Data();mq2  = MQ2_Data();mq7  = MQ7_Data();mq135 = MQ135_Data();
}

总结

就是对采集端所使用的传感器做一个简单的说明，为以后的系统整合做准备。

WiFi语音智能家居控制系统（二）相关推荐

基于 STM32 的语音识别智能家居控制系统的设计(LD3320语音识别芯片+ESP8266 WIFI模块+DHT11温湿度采集+MQ系列烟雾及可燃气体+蜂鸣器+步进电机模拟窗帘+OLED液晶显示+
## **基于 STM32 的语音识别智能家居控制系统的设计(LD3320语音识别芯片+ESP8266 WIFI模块(阿里云或ONENET或局域网)+DHT11温湿度采集+MQ系列烟雾及可燃气体+ ...
基于ZigBee和STM32的智能家居控制系统的设计与实现(二)
基于ZigBee和STM32的智能家居控制系统的设计与实现(二) 上一篇博客中总体介绍智能家居系统的基本实现原理,这篇博客和以后的几篇博客会详细进行相应的介绍.这里首先进行硬件电路的设计. 硬件电 ...
基于java智能家居,基于JAVA的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)-论文二稿...
基于JAVA的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)-论文二稿 PINGDINGSHAN UNIVERSITY毕业论文 (设计 )题目:基于 JAVA 的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设 ...
（毕业设计资料）基于STM32的物联网WiFi智能家居控制系统
092[电路方案]基于STM32的物联网WiFi智能家居控制系统功能: 1.可以检测环境中温湿度,气压,一氧化碳,空气质量,烟雾浓度和光照强度. 2.将测量的值显示在屏幕上,数据上报机智云平台可以通 ...
基于ESP32的智能家居控制系统-微信小程序
一. 课题研究意义.现状及应用分析 1.1课题研究意义及现状目前,科学技术发展十分迅速,其渗透到各行各业以及生活的方方面面,室内设计和高科技结合便出现了"智能家居".所谓智能家居 ...
智能家居(13)——智能家居控制系统
基于树莓派制作智能家居控制系统一.功能介绍二.实现思路三.源代码分析一.功能介绍灯光的控制:模拟客厅灯.餐厅灯.二楼灯.卫生间灯.灯光可以通过手机App.语音.控制开关. 家内发生火灾后报警 ...
树莓派蓝牙ble gattlib c语言,树莓派构建智能家居控制系统篇三：花花草草智能监测仪接入树莓派Domoticz...
树莓派构建智能家居控制系统篇三:花花草草智能监测仪接入树莓派Domoticz 2017-05-22 19:30:08 35点赞 410收藏 31评论作为工科男,实在对花花草草没太多感觉.家里阳台养 ...
智能家居控制系统的功能和特点
说到家居用品,相信大家都比较了解,比如床.沙发.桌子.电视.空调等等.那什么是智能家居控制系统呢?大家可能都比较陌生. 智能家居控制系统是以家庭为平台,主要控制对象为家用电器设备,利用网络通信技术.自 ...
STM32嵌入式实现智能家居控制系统
本文将讲述如何用STM32嵌入式实现智能家居控制系统,所谓智能就是实时监测自主控制一些因素,如,温度.湿度.光照强度等,当室内光线较暗时自动打开灯,根据光线亮度的不同开灯数量也不同,当室内温度过高时红 ...

WiFi语音智能家居控制系统（二）

文章目录

前言

一、ADC转换

1.介绍

2.实现

二、光敏电阻

1.模块介绍

2.功能实现

二、MQ系列气体传感器

1.模块介绍

2.功能实现

三、 DHT11温湿度传感器

四、主函数实现

总结

WiFi语音智能家居控制系统（二）相关推荐

最新文章

热门文章

WiFi语音智能家居控制系统（二）

文章目录

前言

一、ADC转换

1.介绍

2.实现

二、光敏电阻

1.模块介绍

2.功能实现

二、MQ系列气体传感器

1.模块介绍

2.功能实现

三、 DHT11温湿度传感器

四、 主函数实现

总结

WiFi语音智能家居控制系统（二）相关推荐

最新文章

热门文章

四、主函数实现