3.3.1 温湿度传感器数据采集

任务3.3温湿度传感器数据采集【任务要求】采用气体传感器、光敏/温度传感器模块，以及ZigBee模块组成一个模拟量传感器采集系统，将各模块固定在NEWLab平台上。并用导线将一块ZigBee模块连接气体传感器模块，另一块ZigBee模块连接光敏/温度传感器模块，协调器模块通过串口连接到电脑。把带酒精的棉签靠近气体传感器模块，使用手机电筒照射光敏/温度传感器模块，当气体传感器检测到不同浓度的气体时，光敏传感器检测到不同光强的光照时，都会在电脑的串口调试软件上就显示检测到的气体电压信息和光照电压信息。【任务实施】第一步，新建工程、配置工程相关设置。第二步，编写程序。具体程序代码见本教材资源。第三步，建立与配置模块设备。1.建立与配置光敏传感器模块设备（1）建立模块设备选择菜单“Project

EditConfigurations”，弹出项目的配置对话框，如图3.10所示，系统会检测出项目中存在的模块设备。单击“New...”按钮，在弹出的对话框中输入模块名称为：“gm_sensor”，基于Deubg模块进行配置，然后单击【OK】按钮完成模块设备的建立。然后在项目配置对话框中就可以自动检测出刚才建立的模块设备“gm_sensor”。（2）模块“Options”设置为了给模块设备设置对应的条件编译参数，在此我们需要进行如下设置：在项目工作组中选择“gm_sensor”模块，单击右键选择“Options”，在弹出的对话框中选择“C/C++Compile”类别，在右边的窗口中选择“Preprocessor”选项中的“Definedsymbols:”中输入“GM_SENSOR”。2.建立与配置气体传感器模块设备操作步骤与建立光敏传感器模块设备一样，只需要将模块设备名称与模块“Options”设置分别设置为“qt_sensor”与“QT_SENSOR”，操作方法与建立光敏传感器模块设备相同。3.建立与配置协调器模块设备操作步骤与建立光敏传感器模块设备一样，需要将模块设备名称设置为“collect”。【任务实施】第四步，模块连接，下载程序。1.组成光敏传感器采集系统（光敏传感器模块设备）把ZigBee模块和光敏传感器模块固定在NEWLab平台，将光敏传感器模块的模拟量输出接口与ZigBee模块的ADC0（P0_0）接口连接起来。在IAR软件的workspace栏内，选择“gm_sensor”模块，选中collect.c单击右键，选择“Options”，在弹出的对话框中将“Excludefrombuild”复选框中打“

”，然后单击“OK”。重新编译程序无误后，给NEWLab平台上电，下载程序到ZigBee模块中。2.组成气体传感器采集系统（气体传感器模块设备）把ZigBee模块和气体传感器模块固定在NEWLab平台，将气体传感器模块的模拟量输出接口与ZigBee模块的ADC0接口连接起来。在IAR软件的workspace栏内，选择“qt_sensor”模块，选中collect.c单击右键，选择“Options”，在弹出的对话框中将“Excludefrombuild”复选框中打“

”，然后单击“OK”。重新编译程序无误后，给NEWLab平台上电，下载程序到ZigBee模块中。3.组成模拟量集中采集系统（协调器模块设备）在IAR软件的workspace栏内，选择“collect”模块，选择sensor.c单击右键，选择“Options”，在弹出的对话框中将“Excludefrombuild”复选框中打“

”，然后单击“OK”。重新编译程序无误后，将协调器模块通过串口线连接到PC机串口或者通过USB转串口线连接到PC机，给协调器通电，下载程序到协调器模块中。各模块连接效果如图所示。【任务实施】第五步，运行程序。1.将NEWLab平台的通讯模块开关旋转到通讯模式，给NEWLab平台上电。2.打开串口调试软件，把串口的波特率设置为38400。根据光敏及气体浓度的不同，在PC机的串口调试终端上显示不同的光照传感器电压与气体传感器电压信息。【技能拓展】在上述任务的基础上，增加称重传感器模块，运行后观察串口调试窗口显示的数据。任务3.4开关量传感器采集【任务要求】采用声音传感器、红外传感器等模块，以及ZigBee模块组成一个开关量传感器采集系统，当声音传感器检测到有声音时，系统会点亮ZigBee模块上的LED1，并延时30s后，若没有再检测到声音，则熄灭LED1；当红外传感器检测到红外信号时，系统立即使ZigBee模块上的LED2点亮，反之则使LED2熄灭。【任务实施】第一步，在NEWLab平台上，连接各模块。开关量传感器采集系统连线图，如图所示。1.把ZigBee模块、声音传感器模块和红外传感器模块装入到NEWLab平台上。2.把声音传感器模块的比较输出端（J3）与ZigBee模块的IN0（J13/P1.3）相连。3.把红外传感器模块的对射输出1（J5）与ZigBee模块的IN1（J12/P1.4）相连。第二步，新建工程、配置工程相关设置。第三步，编写程序。详细见该工程。具体程序代码见本教材资源。第四步，下载程序、运行。编译无误后，把程序下载到ZigBee模块中。1.将一物体放到“红外对射1”元件的槽中，发现ZigBee模块中的LED2被立刻点亮，当物体离开槽时，LED2立刻熄灭。2.再拍手制造响声，ZigBee模块中的LED1立刻亮起来，并且维持30s亮的状态，30s后LED1自动熄灭。注意：可以调节电位器，设置触发阀点电压。【技能拓展】在上述任务的基础上，增加霍尔传感器模块、人体感应传感器模块，运行后观察串口调试窗口显示的数据。任务3.5逻辑量传感器采集【任务要求】采用温湿度传感器模块和ZigBee模块组成一个逻辑量传感器采集系统，实现温湿度传感器的采集和无线传输，并在PC机串口上显示。【任务实施】第一步，新建工程、配置工程相关设置。第二步，编写程序。具体程序代码见本教材资源。第三步，建立模块设备。第四步，模块连接及下载程序。1.温湿度传感器模块参照任务3.3将温湿度传感器模块固定在NEWLab平台，选择“tem_sensor”模块，选择collect.c单击右键，选择“Options”，在弹出的对话框中将“Excludefrombuild”复选框中打“

”，然后单击“OK”。重新编译程序无误后，给NEWLab平台上电，下载程序到温湿度传感器模块中。2.协调器模块选择“collect”模块，选择sensor.c单击右键，选择“Options”，在弹出的对话框中将“Excludefrombuild”复选框中打“

”，然后单击“OK”。重新编译程序无误后，将协调器模块通过串口线连接到PC机串口或者通过USB转串口线连接到PC机，给协调器通电，下载程序到协调器模块中。温湿度传感器模块与协调器模块连接图如图所示。【任务实施】第五步，运行程序。1.将温湿度传感器模块上电。2.打开串口调试软件，把串口的波特率设置为38400。根据温湿度的变化，在PC机的串口调试终端上显示不同的温湿度数据。【技能拓展】在任务3.5的基础上，将温湿度传感器改为温度传感器模块，运行后观察串口调试窗口显示的数据。任务3.6基于BasicRF的无线传感网络应用【任务要求】在NEWLab实训平台上，采用红外传感器模块和ZigBee模块组成开关量采集节点A；采用光敏传感器模块和ZigBee模块组成模拟量采集节点B；气体传感器模块和ZigBee模块组成模拟量采集节点C；采用温湿度传感器模块和ZigBee模块组成逻辑量采集节点D。A、B、C、D四个节点实时采集传感器的信号，每隔2s将采集的传感器信号通过无线网络传给ZigBee网关模块（网关模块通过串口与PC机相连），并在PC机串口调试软件上显示。【任务实施】第一步，在NEWLab实验/实训平台上，连接各模块，如图所示。1.开关量采集节点A（红外传感器节点）的组成。把ZigBee模块和红外传感器模块固定到NEWLab平台上，红外传感器模块的对射输出2（J6）与ZigBee模块的IN0（J13/P1.3）相连。【任务实施】2.模拟量采集节点B（光敏传感器模块）的组成。把ZigBee模块和光敏传感器模块固定到NEWLab平台上，光敏传感器模块的模拟量输出端（J6）与ZigBee模块的ADC0（J10/P1.0）相连。3.模拟量采集节点C（气体传感器模块）的组成。把ZigBee模块和气体传感器模块固定到NEWLab平台上，气体传感器模块的模拟量输出端（J6）与ZigBee模块的ADC0（J10/P1.0）相连。3.逻辑量采集节点D的组成。把温湿度传感器模块插入到ZigBee模块的U5端口。第二步，新建各传感器节点工程、配置工程相关设置。1.选择菜单栏【Project】->【EditConfiguration……】命令，新建gm_sensor、qt_sensor、hw_sensor、tem_sensor和collect五个工程。2.各传感器节点工程配置，具体参照任务3.2操作。【任务实施】第三步，编写各传感器节点程序。具体程序代码见本教材资源。第四步，编写协调器程序。具体程序代码见本教材资源。第五步，编译、烧录程序，测试系统功能。1.为传感器节点编译、烧录程序。（1）在Workspace栏下选择“gm_sensor”，然后在预定义栏输入“GM_SENSOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。（2）在Workspace栏下选择“qt_sensor”，然后在预定义栏输入“QT_SENSOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。（3）在Workspace栏下选择“hw_sensor