光照传感器模块重点

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,光照传感器模块,目 录,四、实训步骤,二、实训内容,一、实训目的,三、实训原理,实训目的,（,1,）掌握,CC2530,的,ADC,工作原理,（,2,）掌握光敏传感器工作原理,（,3,）能实现光敏传感器采集功能,目 录,四、实训步骤,二、实训内容,一、实训目的,三、实训原理,实训内容,采用光敏传感器和,ZigBee,模块，测量光线的强弱，并将数据通过串口上传到,PC,机端。,目 录,四、实训步骤,二、实训内容,一、实训目的,三、实训原理,实训原理,4.1 CC2530,的,ADC,工作原理,ADC,支持多达,14,位的模拟数字转换，具有多达,12,位的,ENOB,（有效数字位）。它包括一个模拟多路转换器，具有多达,8,个各自可配置的通道；以及一个参考电压发生器。转换结果可以通过,DMA,写入存储器。,CC2530,芯片的,ADC,的主要特性如下：,可选的抽取率。,实训原理,8,个独立的输入通道，可接收单端或差分（电压差）信号。,参考电压可选为内部单端、外部单端、外部差分或,AVDD5,（供电电压，引脚,21,）。,参考电压可选为内部单端、外部单端、外部差分或,AVDD5,（供电电压，引脚,21,）。,产生中断请求。,转换结束时,DMA,触发。,可以将片内的温度传感器作为输入。,电池测量功能。,4.1.1 ADC,相关寄存器,ADC,的相关寄存器有,ADCL,（,ADC,数据低位）、,ADCH,（,ADC,数据高位）、,ADCCON1,（,ADC,控制,1,）、,ADCCON2,（,ADC,控制,2,）、,ADCCON3,（,ADC,控制,3,）等，具体描述如表,4.1,所示。,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,表,4.1 ADC,相关寄存器描述,4.1.2 ADC,操作,1.ADC,输入,端口,P0,引脚的信号可以用作,ADC,输入，涉及到的引脚有：,AIN0AIN7,。可以把这些引脚（,AIN0AIN7,）配置为单端或差分输入。,（,1,）单端输入。可以分为,AIN0AIN7,共,8,路输入。,（,2,）差分输入。可以分为,AIN0,和,ANI1,、,AIN2,和,ANI3,、,AIN4,和,ANI5,、,AIN6,和,ANI7,共四组输入，差分模式下的转换取自输入对之间的电压差，例如：第一组,AIN0,和,ANI1,作为输入，则实际输入电压为,AIN0,和,ANI1,这两个引脚之差。,除了输入引脚,AIN0AIN7,外，片上温度传感器的输出也可以选择作为,ADC,输入，用于片上温度测量。还可以输入一个对应,AVDD5/3,的电压作为一个,ADC,输入。这个输入允许诸如需要在应用中实现一个电池监测器的功能。注意在这种情况下参考电压不能取决于电源电压，比如,AVDD5,电压不能用作一个参考电压。,用,16,个通道来表示,ADC,的输入，通道号码,0,到,7,表示单端电压输入，由,AIN0,到,AIN7,组成；通道号码,8,到,11,表示差分输入，由,AIN0AIN1,、,AIN2AIN3,、,AIN4AIN5,和,AIN6AIN7,组成；通道号码,12,到,15,表示,GND,（,12,）温度传感器（,14,），和,AVDD5/3,（,15,）。这些值在,ADCCON2.SCH,和,ADCCON3.SCH,中选择。,2.ADC,转换结果,数字转换结果以,2,的补码形式表示。对于单端配置，结果总是为正，这是因为结果是输入信号和地面之间的差值，它总是一个正符号数（,Vconv=Vinp-Vinn,，其中,Vinn=0V,）。当输入幅度等于所选的电压参考,VRE,时，达到最大值。,对于差分配置，两个引脚对之间的差分被转换，这个差分可以是负符号数。对于抽取率是,512,的一个数字转换结果的,12,位,MSB,，当模拟输入,Vconv,等于,VREF,时，数字转换结果是,2047,。当模拟输入等于,-VREF,时，数字转换结果是,-2048,。,当,ADCCON1.EOC,设置为,1,时，数字转换结果是可以获得的，且结果放在,ADCH,和,ADCL,中。注意转换结果总是驻留在,ADCH,和,ADCL,寄存器组合的,MSB,段中。当读取,ADCCON2.SCH,位时，它们将指示转换在哪个通道上进行。,4.2,光敏传感器工作原理,光敏电阻传感器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小；入射光弱，电阻增大。光敏传感器模块如图4.1所示。光敏传感器可用于路灯的自动点灭、照相机的测光计等设备上，光敏传感器应用电路如图4.,1,所示，图,4.2,为ZigBee模块的部分线路图。,图4.1 光敏传感器模块,图4.2 ZigBee模块的部分线路图,目 录,四、实训步骤,二、实训内容,一、实训目的,三、实训原理,实训步骤,第一步，新建工程、配置工程相关设置。,具体参照实训,3,操作。,第二步，编写程序。,由于程序很长，只能对关键部分的程序进行分析。详细见“实训,4,光敏传感器模块,/Project”,目录包含的源程序文件。,1.sensor.c中的main函数,void main(void),uint16 sensor_val;,uint16 len=0;,halBoardInit();,/模块相关资源的初始化,/ConfigRf_Init();/无线收发参数的配置初始化,halLedSet(1);,halLedSet(2);,Timer4_Init();,/定时器初始化,实训步骤,Timer4_On();/,打开定时器,while(1),APP_SEND_DATA_FLAG=GetSendDataFlag();,if(APP_SEND_DATA_FLAG=1)/,定时时间到,sensor_val=get_adc();/,取模拟电压,printf_str(pTxData,光照传感器电压：,%d.%02dVrn,sensor_val/100,sensor_val%100);,halLedToggle(3);/,绿灯取反，无线发送指示,halUartWrite(pTxData,strlen(pTxData);,/,数据也发到本地串口，便于调试,实训步骤,Timer4_On();/,打开定时,程序分析：,第,11,行，是由,T4,进行,2s,定时，即每,2s,标志位,APP_SEND_DATA_FLAG,有效一次，从而使得第,12,行的,if,有效一次。,第,13,行，,get_adc(),函数为读取,AD,转换电压值。,第,14,行，把采集数据按格式连接成字符串写入到,pTxData,中。,实训步骤,第,16,行，把采集数据发到本地串口，在,PC,机串口调试终端显示出来。,第,50,行，将字符串“光照传感器电压：,%d.%02dVrn”,转换成字符存入数组,pTxData,中，其中,%d.,为,sensor_val/100.,，,%02d,为,sensor_val%100,，,V,为字符。,2.get_adc.c,中的关键代码,void hal_adc_Init(void),APCFG|=1;/,模拟,I/O,配置，,AIN0,（,P0.0,）作为模拟,I/O,使用,P0SEL|=(1 (0);/,设置,P0.0,为外设功能,P0DIR /,设置,P0.0,为输入方向,实训步骤,uint16 get_adc(void),uint32 value;,hal_adc_Init();/ADC,初始化,ADCIF=0;/,清,ADC,中断标志,ADCCON3=(0 x80|0 x10|0 x00);/,采用基准电压,avdd5:3.3V,，通道,0,，启动,AD,转化,while(!ADCIF),;/,等待,AD,转化结束,实训步骤,value=ADCL;/ADC,转换结果的低位部分存入,value,中,value|=(uint16)ADCH)15;/,根据计算公式算出结果值,return(uint16)value;,第三步，模块连接及下载程序。,将光敏传感器插在,ZigBee,模块上，用串口线将,ZigBee,模块的串口连接至,PC,串口上。给,ZigBee,模块上电，重新编译程序无误后，下载程序到,ZigBee,模块中，如图,4.3,所示。,实训步骤,图,4.3,ZigBee模块与光敏传感器模块连接示意图,第四步，运行程序。,1,打开串口调试软件，把串口的波特率设置为,38400,。,实训步骤,2.,打开手机手电筒产生不同的光强，根据光敏的不同，在,PC,机的串口调试终端上显示不同的光照传感器电压信息。如图,4.4,所示。,图4.4 串口调试窗口,谢谢！,