毕业设计之光照感应模块ADC0832的运用

本文详细介绍了ADC0832芯片的工作原理,包括采样、量化过程及如何将模拟信号转换为数字信号。阐述了ADC0832的编程方法,包括时序图、代码实现,并解释了如何通过单片机读取光照强度并进行数值转换。

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ADC0832的作用:
将电路中的模拟量转化为数值量
①采样 采样间隔t, 采样频率1/t 必须是最高频率的两倍
②量化 将采样的电平转化为数字量
在本设计中,给定采光电路的电压0~5V,所以被ADC所收到的数据也是0 ~ 5V之间的数值,举个例子来说,若接收到一个2.5V的电压,在量化时就可以得到数量级大概在为128,由于8位分辨率位256级,每一级对应的电压为5/256 = 19.53mv, (128/256*19.53)=2.5V,所以单片机通过接收到1000 0000就知道数量级为128,从而得到2.5V的电压。

ADC0832编程:
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时序图
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ADC0832芯片第一个时钟DI为高电平,第二第三个时钟选择通道,1 0选通道0,0 1选通道1,从第三个时钟开始到第11个时钟,接收8bit数据,从12到19个时钟第二次接收数据,如果两次接收的一样,就输出。
代码:
u8 ADC0832_read(u8 CHX);
//CHX是单片机发送给ADC0832的第三位,该位确定芯片选择哪个通道进行工作,函数返回ADC0832芯片DO的得到的数字量,该数字量即为模数转化芯片的通过量化取得数量级,通过该值进行一定的计算就得到了电路中电压的值。

#ifndef   _ADC0832_H_
#define   _ADC0832_H_
#include  <reg52.h>	 
#define u8   unsigned  char
/**
	下面是芯片需要与单片机连接的引脚
	除了下面的引脚之外,还需要将Vcc接5V供电与GND引脚接地
**/
sbit   ADC_CS  = P2^7;
sbit   ADC_CLK = P2^3;
sbit   ADC_DO   = P2^2;
sbit   ADC_DI   = P2^2;
/**
 void ADC0832_start();
 按照时序图所示:
 为ADC0832启动的代码,CHIP SELECT(CS)一个下降沿 
 DATA(DI)为为高电平
 CLOCK(CLK)为低电平置低
**/
void ADC0832_start()
{
	ADC_CS = 1;			//禁用ADC0832芯片
	ADC_CS = 0;			 //开始

	ADC_DI  = 1;
	ADC_CLK = 1;
	ADC_CLK = 0;		  //第一个下降沿DI为1
}
/**
 u8 ADC0832_read(u8 CHX)
	参数:CHX 表示选择芯片的通道
	返回值:获得光照强度的值,该值为0~255之间的某一个量化的数值,例如00010000 32
**/
u8 ADC0832_read(u8 CHX)		 //通道0  第二位为1,第三位为0
{							 //通道1  第二位为1,第三位为1
	u8 temp,i;
	ADC0832_start();
	if(CHX == 0)			  //选择通道0,下降沿触发
	{
		ADC_DI = 1;
		ADC_CLK = 1;
		ADC_CLK = 0;
		ADC_DI = 0;
		ADC_CLK = 1;
		ADC_CLK = 0;
	}
	else //选择通道1
	{
		ADC_DI = 1;
		ADC_CLK = 1;
		ADC_CLK = 0;
		ADC_DI = 1;
		ADC_CLK = 1;
		ADC_CLK = 0;
	}
	ADC_CLK  =  1;
	ADC_CLK  =  0;

	for(i =8 ;i>0 ;i--) //接受8位数从高位向低位
	{	
		temp <<= 1;		   //左移一位,是末尾为0,接受端口的数据
		ADC_DI=1;
		ADC_CLK = 1;
		if(ADC_DO)//输出给单片机,如果有1,则+1,否则不执行,默认为0
		{	
			temp = temp + 0x01;
		}
		ADC_CLK = 0;
	}
	return temp;//temp中放的数值就是光照强度了
}
#endif

将光照强度转化为52单片机中可以处理的数字量的过程:
①首先要准备ADC0832芯片的驱动程序的代码,将其
#include <ADC0832.h> 包含在文件头中
②单片机上电,运行时,使用、

unsigned int ga_value;//应该定义在主函数的前面的位置
void ADC_init()
 {
     gz_value = ADC0832_read(0); //将获得光照强度的数值保存在gz_value
	 gz_value = ((gz_value*5)/255);//
	 gz_value = gz_value/5*100;//可以将光照强度转化为1~99之间的数值
  }

完整的电路图
毕业设计论文
基于单片机的智能窗帘控制系统的设计与实现
单片机各模块设计脑图
时钟模块设计
时钟模块设计详细设计
光照感应模块
光照感应模块详细设计

<think>嗯,用户让我介绍一下基于STM32的感应智能风扇设计中的感知与通信系统,包括流程图和说明。首先,我需要明确用户的需求是什么。他们可能是在做一个毕业设计或者项目,需要了解整个系统的工作流程,尤其是传感器如何与STM32交互,以及通信部分是怎么实现的。 首先,我应该考虑这个系统的核心组成部分。智能风扇通常需要温度传感器、人体感应模块,可能还有湿度传感器或者其他环境检测模块。然后,STM32作为主控,处理这些数据,控制电机和通信模块。通信部分可能涉及无线模块,比如Wi-Fi或蓝牙,用于连接手机APP或者远程控制。 接下来,流程图需要分步骤来画。从传感器数据采集开始,到数据处理,再到控制风扇速度,同时通信模块发送状态和接收指令。需要确保每个环节的逻辑清晰,比如传感器数据是否实时采集,如何滤波处理,以及通信协议的选择。 然后,用户可能想知道具体的算法流程,比如PID控制是否用于调节风扇转速,或者是否有自适应算法根据环境变化调整。通信部分可能使用MQTT或者HTTP,需要说明数据传输的方式和协议。 另外,用户可能没有明确提到的深层需求是系统的实时性和稳定性。比如,如何处理传感器数据中的噪声,确保人体感应的准确性,或者在网络断开时如何保持风扇的基本功能。这些细节可能在设计中很重要,需要涵盖进去。 还需要考虑硬件选型,比如使用哪种温度传感器(DS18B20或DHT11),人体感应模块是红外还是微波的,通信模块选择ESP8266还是HC-05蓝牙模块。不同的选择会影响流程图的结构和说明内容。 最后,流程图应该简洁明了,每个模块之间的连接要清晰,说明部分需要解释每个步骤的作用和关键技术点。可能还需要提到电源管理,低功耗设计,特别是在电池供电的情况下如何优化能耗。 总结下来,我需要结构清晰地分部分介绍感知系统、控制逻辑和通信系统,给出对应的流程图,并详细说明每个部分的工作原理和实现方法,同时考虑用户可能的实际应用场景和潜在问题。</think>以下是基于STM32的感应智能风扇设计中**感知与通信系统**的流程图及说明,内容覆盖传感器数据采集、算法逻辑与通信实现: --- ### **一、系统整体流程图** ``` [传感器数据采集] → [数据处理与融合] → [控制逻辑决策] → [风扇调速/开关]      ↓         ↓    [本地显示/报警]  [无线通信传输] ``` --- ### **二、感知系统设计** #### **1. 传感器模块** - **温度传感器**(如DS18B20/DHT11) - 功能:实时检测环境温度,作为风扇调速的核心依据。 - 数据流:模拟信号 → STM32 ADC转换 → 数字温度值。 - **人体红外传感器**(如HC-SR501) - 功能:检测人体活动,实现“人来启动,人走关闭”的节能模式。 - 数据流:PWM信号 → STM32 GPIO中断触发。 - **湿度传感器**(可选,如DHT11) - 功能:辅助环境状态监测,用于复杂控制策略(如除湿模式)。 #### **2. 数据处理算法** - **滤波算法**:对传感器数据进行滑动平均滤波,消除噪声。 - **阈值判断**: ```c if (温度 > T_high) 风扇提速; else if (温度 < T_low) 风扇降速或关闭; if (人体信号 == 1) 启动风扇; else 延时关闭(防误判); ``` --- ### **三、通信系统设计** #### **1. 本地通信** - **OLED/LCD显示**:实时显示温度、风速、工作模式。 - **蜂鸣器报警**:高温预警或传感器故障提示。 #### **2. 无线通信(可选)** - **蓝牙模块(HC-05)** - 协议:AT指令集 + 串口透传(UART)。 - 功能:手机APP控制风速/模式,接收状态反馈。 - **Wi-Fi模块(ESP8266)** - 协议:MQTT/HTTP,连接云平台(如阿里云IoT)。 - 功能:远程控制、历史数据存储、多设备联动。 #### **3. 通信流程图** ``` STM32 → 串口发送数据 → 无线模块 → 云端/手机        ↑       ↓        控制指令 ← 解析JSON数据 ``` --- ### **四、关键代码逻辑(伪代码)** ```c void main() { 初始化传感器、PWM(控制电机)、串口; while(1) { 读取温度/人体信号 → 滤波处理; if (人体存在 && 温度超阈值) { 计算PWM占空比(PID算法); 更新风扇转速; 通过串口发送状态到云端; } 检测蓝牙指令 → 切换手动/自动模式; } } ``` --- ### **五、优化扩展** 1. **低功耗设计**:STM32休眠模式 + 传感器定时唤醒。 2. **多传感器融合**:结合光照传感器(BH1750)实现昼夜模式切换。 3. **边缘计算**:在STM32端实现简单AI推理(如TensorFlow Lite),预测用户习惯。 --- ### **六、典型应用场景** - **家庭环境**:夜间人体离开后自动关闭,避免整夜运行。 - **工业场景**:高温设备区域触发强风散热,通过4G模块上报异常温度。 如需具体电路设计或代码实现细节,可进一步说明需求方向!
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