2021壓力傳感器采集設(shè)計(jì)

1、壓力傳感器采集設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目壓力傳感器采集設(shè)計(jì)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)教師年 1 月15 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：工作單位：題目: 壓力傳感器采集設(shè)計(jì)初始條件：1.課程設(shè)計(jì)使用 CVT-WSN-II實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使用CC2530芯片和輔助芯片以及器件；/doc/7c67e094dd3383c4bb4cd245.html2530有程序設(shè)計(jì)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為C、C、或者nesC語(yǔ)言；3. CVT-WSN-II實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用說(shuō)明書(shū)；要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)具體要求）1.學(xué)習(xí)使

2、用CVT-WSN-II硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，程序設(shè)計(jì)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境；2.根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行需求分析，搞清楚課程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)需求和需要解決的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3.查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的CVT-WSN-II實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資料，把握CC2530接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)。查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的輔助芯片以及器件資料。4.利用CVT-WSN-II硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，搭建C、C、或者nesC語(yǔ)言設(shè)計(jì)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。給出程序流程圖。在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中調(diào)試程序。給出程序的具體注釋。能夠解釋使用程序模擬顯示信息。5.撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，1）具體陳述以上的設(shè)計(jì)過(guò)程；2）具體陳述電路的調(diào)試過(guò)程。時(shí)間安排：第20周：1.熟悉

3、CVT-WSN-II硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，把握CC2530接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)設(shè)計(jì)。2.使用C語(yǔ)言或nesC程序編寫(xiě)程序，進(jìn)行調(diào)試、顯示結(jié)果。3.撰寫(xiě)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日目錄1系統(tǒng)描述 (3)1.1問(wèn)題域描述 (3)2.系統(tǒng)總體分析 (3)3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) (3)3.1 編寫(xiě)和編譯 (3)3.2 燒寫(xiě)文件 (5)3.3 串口調(diào)試助手 (6)3.4 壓力傳感器模塊原理 (6)4算法描述 (7)4.1代碼描述 (7)4.2 程序分析 (10)5測(cè)試結(jié)果 (10)5.1串口數(shù)據(jù) (10)5.2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (11)6課程設(shè)計(jì)小結(jié) (12)7參考文獻(xiàn) (1

4、2)壓力傳感器采集設(shè)計(jì)1系統(tǒng)描述1.1問(wèn)題域描述結(jié)合所學(xué)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，采用CVT-WSN-II實(shí)驗(yàn)平，設(shè)計(jì)一個(gè)壓力傳感器采集系統(tǒng)，要求能夠采集實(shí)驗(yàn)板的壓力信息，并根據(jù)所設(shè)條件予以反饋。2.系統(tǒng)總體分析本此課程設(shè)計(jì)，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)環(huán)境壓力信息的采集，采集后通過(guò)串口線使其輸出在窗口顯示，通過(guò)修改時(shí)延函數(shù)來(lái)改變輸出的速率，我們可以編寫(xiě)壓力傳感器代碼，在PC機(jī)上編譯，編譯完成后通過(guò)燒寫(xiě)軟件，寫(xiě)進(jìn)壓力傳感器中。讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備（即壓力傳感器）通過(guò)USB線與PC機(jī)相連，通過(guò)串口顯示軟件顯示出壓力測(cè)量值。我們可以通過(guò)對(duì)其不同的壓力改變受壓值。以及通過(guò)改變延時(shí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的速率。3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.

5、1 編寫(xiě)和編譯1、新建一個(gè)壓力傳感器工程(1)打開(kāi)IAR軟件后，- Project-Create New Project(2)選擇Empty project默認(rèn)配置(3)選擇工程保存的文件夾路徑及工程名設(shè)為PRESS，保存類型為.ewp。2、添加配置(1)-Project-Options，見(jiàn)圖3.1；(2)-Device information-Device-CC2530F256.i51-CC2530。(3)-Option-Linker，出現(xiàn)鏈接設(shè)置對(duì)話框，如圖3.2；(4)-Output file-Override default，把PRESS.d51改成PRESS.hex。(5)選擇 Op

6、tion 選項(xiàng)里的 Debugger，Device 中選擇 Texas Instruments，如圖3.3所示圖3.1 配置工程圖3.2 工程配置Linker圖3.3 工程配置，Debugger3、添加文件（1）-File-New-File，如圖3.4所示（2) 新建文件另存為test.c，如圖3.5所示。右鍵點(diǎn)擊test-Debug-Add-Add Files：（3）選擇 test.c，點(diǎn)擊打開(kāi)：圖3.4 新建文件圖3.5 新建test.c4、編譯鏈接(1)右鍵點(diǎn)擊 test-Debug-Rebuild All 進(jìn)行編譯(2)編譯成功后，IAR 軟件會(huì)在下方顯示編譯信息。假如編譯失敗，會(huì)有編

7、譯錯(cuò)誤的信息提示和說(shuō)明。(3)編譯成功后，右鍵點(diǎn)擊 test-Debug-Make生成可供仿真器燒寫(xiě)的.hex文件。3.2 燒寫(xiě)文件(1）打開(kāi)SmartRFProg(2）找到要燒寫(xiě)的hex文件。(3）在Actions處選擇要驗(yàn)證還是擦除等，一般選擇：Erase program and verify；(4）點(diǎn)擊Perform actions，將開(kāi)始第4步選擇的項(xiàng)目；(5）點(diǎn)擊writeIEEE3.3 串口調(diào)試助手圖3.6 串口調(diào)試1.選擇串口號(hào)，第一個(gè)2.設(shè)置串口的波特率：576003.數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、校驗(yàn)方式、是否流控等默認(rèn)即可；4.勾選HEX發(fā)送。5. 點(diǎn)擊“打開(kāi)串口”，即可建立網(wǎng)關(guān)機(jī)和

8、PC之間的連接。3.4 壓力傳感器模塊原理1.壓力傳感器工作原理壓力傳感器采集壓力形變轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。具體為當(dāng)在壓力傳感器上施加壓力時(shí)，該壓力傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使激勵(lì)電壓發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。微處理器通過(guò)A/D采集口采集此模擬信號(hào),并經(jīng)過(guò)運(yùn)算計(jì)算出壓力值.4算法描述4.1代碼描述#include ioCC2530.h#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned int#define uint32 unsigned longextern void Sensor_PIN_

9、INT(void);extern uint16 ReadAdcValue(uint8 ChannelNum,uint8 DecimationRate,uint8 RefV oltage); char uart_buffer;void delay(void)unsigned int i;unsigned char j;for(i=0;ifor(j=0;jasm(NOP);asm(NOP);asm(NOP);void UartTX_Send_String(unsigned char *Data,int len) /串口發(fā)送函數(shù)int j;for(j=0;jU0DBUF = *Data+;while

10、(UTX0IF = 0);UTX0IF = 0;void UartTX_Send_Data(unsigned char Data,int len) /串口發(fā)送函數(shù)int j;for(j=0;jU0DBUF = Data;while(UTX0IF = 0);UTX0IF = 0;#pragma vector=URX0_VECTOR /uart0中斷函數(shù)_interrupt void uart0(void)URX0IF = 0; /清中斷標(biāo)志P0_0=P0_0;uart_buffer = U0DBUF;/UartTX_Send_String(welcome,10);UartTX_Send_Data

11、(uart_buffer,1);void main( void )uint16 AdValue;uint16 temp;unsigned char buf8;Sensor_PIN_INT();while(1)/ P2_0=P2_0;P0_0 = 1; / 熄滅LEDP2_0 = 1;AdValue = ReadAdcValue(0x6,3,2);AdValue = AdValue6;temp = AdValue;if(temp 0x24)temp = (temp - 0x22) * 200 / 0x12;elsetemp = 0;buf0 = (uint8)temp;/壓力buf1 = buf

12、0/100;buf2 = buf0%100/10;buf3 = buf0%10;if(buf1 0x9)buf1 = buf1 - 0XA + A;elsebuf1 = buf1 + 0;if(buf2 0x9)buf2 = buf2 -0XA + A;elsebuf2 = buf2 + 0;if(buf3 0x9)buf3 = buf3 -0XA + A;elsebuf3 = buf3 + 0;UartTX_Send_String(Press = ,8);UartTX_Send_String(&buf1,3);UartTX_Send_String(g,1);UartTX_Send_Strin

13、g(rn,2);if (buf2 0x34) /當(dāng)力大于50克時(shí)LED燈亮P0_0 = 0; / 點(diǎn)亮LEDP2_0 = 0;elseP0_0 = 1; / 熄滅LEDP2_0 = 1;delay();/ end of main()圖4.1 程序代碼界面4.2 程序分析在壓力傳感器上施加壓力時(shí)，壓力傳感器發(fā)生形變，使激勵(lì)電壓發(fā)生變化，使輸出信號(hào)變化的原理采集壓力的變化情況。通過(guò)判定值的大小使得板上的D3點(diǎn)亮或者熄滅：當(dāng)壓力值超過(guò)設(shè)置值時(shí)亮，若沒(méi)超過(guò)則不亮，并通過(guò)USB線傳送獲得的值給PC機(jī)。5測(cè)試結(jié)果5.1串口數(shù)據(jù)圖5.1 無(wú)壓力時(shí)的串口輸出圖5.2 有壓力時(shí)的串口輸出5.2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）不對(duì)

14、壓力傳感器施加壓力時(shí)或獲得結(jié)果不超過(guò)50g時(shí)D3不亮，如圖5.3所示；（2）對(duì)壓力傳感器施加壓力且獲得壓力大于50g時(shí)D3亮，如圖5.4所示；圖5.3 壓力小于50g時(shí)實(shí)驗(yàn)圖像圖5.4 壓力大于50g時(shí)圖像6課程設(shè)計(jì)小結(jié)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是是一門(mén)極其重要的學(xué)科，也是21世紀(jì)極其重要的一門(mén)技術(shù)。下一場(chǎng)信息革命正在悄然興起，而無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)正是其核心之一。越來(lái)越多的傳感器、應(yīng)用將會(huì)需要這門(mén)技術(shù)?？梢?jiàn)其地位非同一般。學(xué)號(hào)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，對(duì)我們是很有幫助的。細(xì)心認(rèn)真這是每一次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)力求達(dá)到的，嚴(yán)謹(jǐn)慎重的科學(xué)態(tài)度有助于我們不失敗的往完成科學(xué)探索。很多時(shí)候我們經(jīng)常被自己一個(gè)小小的錯(cuò)誤難道女，很輕易就因?yàn)檫@個(gè)小小的錯(cuò)誤導(dǎo)致我們沒(méi)法繼續(xù)試驗(yàn)或者得到錯(cuò)誤的結(jié)果。然后導(dǎo)致我們沒(méi)法正常實(shí)驗(yàn)。這就是一個(gè)不小心的力量。不管怎么說(shuō)，細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)是我每一次實(shí)驗(yàn)中，用力往做的事。希瞧這樣能給我?guī)?lái)好運(yùn)。這次的壓力傳感器的課程設(shè)計(jì)，本身不太難，只要細(xì)心研究就很輕易搞定。這次試驗(yàn)還讓我對(duì)無(wú)線傳感的只是有了更多的了解。在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們?cè)O(shè)定超過(guò)50g壓力則D3燈亮，但是其中出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)用力太大，上百之后，再用力串口顯示變?yōu)?0多，再用力20多，這讓我們摸不著頭腦，后來(lái)我們思考后發(fā)現(xiàn)，這很可能是由于器材的為題，它本身的有所不夠精確和穩(wěn)定，所以導(dǎo)致出用力過(guò)猛時(shí)變?yōu)樾　?參考文獻(xiàn)1許毅.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)