嵌入式课程设计-- 基于嵌入式系统的传感器环境检测

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1、 嵌入式系统嵌入式系统软件开发软件开发课程设计报告课程设计报告 题 目： 基于嵌入式系统的传感器环境检测 学 院: 物理与电子信息工程学院 专 业: 计算机科学与技术 班 级: 姓 名: 学 号: 指导老师: 完成日期: 2013.3.30 2 目录目录 摘 要 I Abstract .II 第一章 设计目的 . 3 1.1 掌握 STM32 嵌入式系统各功能模块的使用方法。 3 1.2 掌握 SHT1x 温湿度传感器、BMP085 气压传感器、GL5528 光敏电阻、雨量传感器的数据采集 与处理方法。 . 3 1.3 掌握嵌入式系统上位机软件的实现方法。. 3 第二章 课程设计要求 . 3

2、2.1 嵌入式系统要求 . 3 2.2 上位机要求 3 第三章 系统原理 . 3 3.1 硬件电路. 3 3.2 SHT1x 温湿度传感器. 4 3.3 BMP085 气压传感器 4 3.4 GL5528 光敏电阻 . 4 3.5 雨量传感器 5 第四章 系统开发步骤 . 5 4.1 开发板模块初始配置 . 5 4.2 传感器模块初始配置 . 5 4.3 UI、传感器数据读取显示以及串口传输 . 5 4.4 上位机串口软件编写以及测试 . 6 4.5 整体测试和调试 . 8 第五章 总结 . 11 第六章 附录 . 12 6.1 Comopeator(主界面) .12 6.2 history（

3、查看历史界面） 22 I 摘摘 要要 设计多传感器实现环境质量检测的多功能、实时数据保存以及查看，有利于各个领域 在环境方面的检测和测试，方便在环境相应参数的调查和研究。本文采用Stm32开发版、 BMP085、SHT1X、光强、雨量等灵敏度较高的先进传感器分别检测温度、气压、湿度、光 强、雨量，并在上位机中用C+实现实时显示和数据库的保存。从设计中，各种检测和数 据挖掘明显趋于简单。 关键词关键词: : 传感器 检测 数据 注：上位机关键代码见附录 II Abstract . Key Words: 3 第一章第一章 设计目的设计目的 1.1 掌握掌握 STM32 嵌入式系统各功能模块的使用方

4、法。嵌入式系统各功能模块的使用方法。 1.2 掌握掌握 SHT1x 温湿度传感器、温湿度传感器、BMP085 气压传感器、气压传感器、GL5528 光敏电阻、雨光敏电阻、雨 量传感器的数据采集与处理方法。量传感器的数据采集与处理方法。 1.3 掌握嵌入式系统上位机软件的实现方法。掌握嵌入式系统上位机软件的实现方法。 第二章第二章 课程设计要求课程设计要求 2.1 嵌入式系统要求嵌入式系统要求 2.1.1、SHT1x 温湿度传感器的信息采集与处理 2.1.2、BMP085 气压传感器的信息采集与处理 2.1.3、基于 GL5528 光敏电阻的亮度信息采集与处理 2.1.4、雨量传感器的数据采集与

5、处理 2.1.5、传感器信息的 LCD 显示界面设计 2.1.6、串口通讯程序与相应通讯协议设计与实现 2.2 上位机要求上位机要求 2.2.1、 传感器信息的显示 2.2.2、 串口配置（串口号、波特率的选择） 2.2.3、 传感信息的数据库保存 2.2.4、 数据库信息的可视化显示 第三章第三章 系统原理系统原理 3.1 硬件电路硬件电路 本课程设计涉及的环境监测系统在 STM32 嵌入式实验教学系统的基础上实现，相关的硬件原理图如下图 所示 4 （图 1） 3.2 SHT1x 温湿度传感器温湿度传感器 SHT1x 温湿度传感器是应用非常广泛一类环境传感器，可以数字形式提供 14 位分辨率

6、的温度信息与 12 位分辨率的相对湿度信息。该传感器提供专用的同步半双工串行接口向 CPU 传送采集的传感信息，其 时钟信号连接 STM32 的 PC14 端口， 数据信号连接 STM32 的 PA9 端口。 STM32 利用 GPIO 口模拟 SHT1x 专用的串口通讯协议以实现传感信息采集。 3.3 BMP085 气压传感器气压传感器 BMP085 是 Bosch 公司推出的一款绝对压力传感器，可以数字形式提供 16-19 位分辨率的绝对压力信 息与 16 位分辨率的温度信息。STM32 利用 I2C1 与该传感器通讯，PB6 端口连接其时钟信号，PB7 连接其 数据信号。 3.4 GL5528 光敏电阻光敏电阻 光敏电阻的阻值随着亮度的提升而降低，基于此原理可利用上图所示电路中的电阻分压电路检测光敏 电阻的阻值，进而根据阻值与亮度的关系计算环境中的光照强度。 5 3.5 雨量传感器雨量传感器 雨量传感器由一