【物联网智能网关-01】通过AD采集获取温湿度
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：上下》），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）：
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）：
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：
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
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