【物聯網智能網關-01】經過AD採集獲取溫溼度

   不管是機房管理系統，仍是面向農村溫室大棚的管理系統，溫溼度採集模塊是必不可少的。常見的溫溼度模塊從通訊接口上來講，通常有三種，第一種是單總線方式（我之前寫了兩篇博文來介紹這方面的內容《DHT11溫溼度傳感器通訊：上下》），第二種是串口方式（RS232或RS485，後續我會寫博文介紹），第三種就是AD方式。

      這三種方式，各有優缺點，第一種每每價格比較便宜，可是溫溼度傳感器要和採集芯片必須很近才成，而且必需要實現單總線相關的代碼，開發和調試相對比較複雜；第二種使用相對最容易，通常狀況下直接和PC通訊居多，不過價格也是最高的；第三種價格適中，而且傳輸的距離也比單總線方式要遠的多。

      AD方式的溫溼度傳感器和另兩種有所不一樣，前兩種通常溫溼度已經處理好，經過協議解析就能夠直接獲取溫溼度的數值。而AD方式採集的只是電壓值，須要根據必定的公式進行數據計算，才能獲取最終的溫溼度值。

      今天咱們就介紹如何用紫藤207物聯網智能網關的AD接口採集AMT1001溫溼度傳感器的溫溼度數值。

      紫藤207物聯網智能網關一共有8路AD通道，對應的管腳爲PA4、PA6、PA5、PB1、PA0、PC3、PC2和PC0，分別對應AnalogInput類的0~7通道（AnalogChannel.ANALOG_0~ AnalogChannel.ANALOG_7），固然這個幾個管腳除了能夠做爲AD輸入通道外，還能夠做爲IO入、IO出和PWM輸出（僅PB1和PB5兩路）。

      須要說明的是，該AD通道可採集的電壓範圍是0~3.3V（全部採集通道的總電路不要超過20mA），注意不要超出該範圍，以避免對芯片形成永久的損害（具體指標能夠參見STM32F207相關數據手冊）。

      下面簡單介紹一下AMT1001溫溼度傳感器（以下圖）：

       

      傳感器採用四線方式，5V供電，並提供了一些以供計算的標準參數。對溼度採集來講，很是簡單，相應管腳直接輸出0~3V的電壓值，而後直接查表就能夠很容易計算出溼度值來。而溫度採集卻不一樣，輸出的電壓範圍大概是0~0.8V，變化很是小，而且不能經過這個電壓值，直接查表獲取溫度值，而是間接計算出電阻值，而後再查表獲取相關溫度值。

      溫度採集除了這些和溼度採集不一樣外，還須要外加一個電阻，該電阻的阻值要和傳感器模塊中的溫敏電阻25度時的阻值同樣（主要目的是便於計算）。外接電阻和溫敏電阻實際上是串聯在一塊兒，AD採集的就是這10K上的電壓值。那麼溫敏電阻的阻值就能夠這樣計算：假設10K上的電壓值爲V，那麼溫敏電阻上的電壓就是5-V（由於模塊供電電壓爲5V），根據等比公式就能夠知道當前溫敏電阻的值R= (5 - V) / V * R0。

      紫藤207模塊和ATM1001模塊電路鏈接圖以下（圖中的電阻就是10K）：

      

      相關代碼以下：

//溼度

static double ConvertHumidity(double value)

    {

        double V = (value / 4096) * 3.3;

        return DataTransition(V, AMT1001_Voltage, AMT1001_Humidityvalue);

    }

//溫度

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);

    }  

    爲了便於演示，我把相關的溫溼度值除了經過串口輸出外，還直接顯示在LCD上，其核心代碼以下。

    screen.DrawRectangle(Color.Black, 0, 60, 70, 200, 200, 0, 0, Color.Black, 0, 0, Color.Black, 0, 0, 255);

    screen.DrawText("溫度: " + T.ToString("F2") + " ℃?",font, Colors.Green,60,70);

    screen.DrawText("溼度: " + H.ToString("F2") + " %", font, Colors.Blue, 60, 120);

    screen.Flush();

   screen 是一個位圖對象（Bitmap）。

   程序運行後的最終效果圖以下：

  

 本文源碼：http://www.sky-walker.com.cn/MFRelease/Sample/YF_AMT1001.rar

MF簡介：http://blog.csdn.net/yefanqiu/article/details/5711770

MF資料：http://www.sky-walker.com.cn/News.asp?Id=25