【物聯網智能網關-01】通過AD采集擷取溫濕度

      這三種方式，各有優缺點，第一種往往價格比較便宜，但是溫濕度傳感器要和采集晶片必須很近才成，并且必須要實作單總線相關的代碼，開發和調試相對比較複雜；第二種使用相對最容易，一般情況下直接和PC通信居多，不過價格也是最高的；第三種價格适中，并且傳輸的距離也比單總線方式要遠的多。

      AD方式的溫濕度傳感器和另兩種有所不同，前兩種一般溫濕度已經處理好，通過協定解析就可以直接擷取溫濕度的數值。而AD方式采集的隻是電壓值，需要根據一定的公式進行資料計算，才能擷取最終的溫濕度值。

      今天我們就介紹如何用紫藤207物聯網智能網關的AD接口采集AMT1001溫濕度傳感器的溫濕度數值。

      紫藤207物聯網智能網關一共有8路AD通道，對應的管腳為PA4、PA6、PA5、PB1、PA0、PC3、PC2和PC0，分别對應AnalogInput類的0~7通道（AnalogChannel.ANALOG_0~ AnalogChannel.ANALOG_7），當然這個幾個管腳除了可以作為AD輸入通道外，還可以作為IO入、IO出和PWM輸出（僅PB1和PB5兩路）。

      需要說明的是，該AD通道可采集的電壓範圍是0~3.3V（所有采集通道的總電路不要超過20mA），注意不要超出該範圍，以免對晶片造成永久的損害（具體名額可以參見STM32F207相關資料手冊）。

      下面簡單介紹一下AMT1001溫濕度傳感器（如下圖）：

      傳感器采用四線方式，5V供電，并提供了一些以供計算的标準參數。對濕度采集來說，非常簡單，相應管腳直接輸出0~3V的電壓值，然後直接查表就可以很容易計算出濕度值來。而溫度采集卻不同，輸出的電壓範圍大概是0~0.8V，變化非常小，并且不能通過這個電壓值，直接查表擷取溫度值，而是間接計算出電阻值，然後再查表擷取相關溫度值。

      溫度采集除了這些和濕度采集不同外，還需要外加一個電阻，該電阻的阻值要和傳感器子產品中的溫敏電阻25度時的阻值一樣（主要目的是便于計算）。外接電阻和溫敏電阻其實是串聯在一起，AD采集的就是這10K上的電壓值。那麼溫敏電阻的阻值就可以這樣計算：假設10K上的電壓值為V，那麼溫敏電阻上的電壓就是5-V（因為子產品供電電壓為5V），根據等比公式就可以知道目前溫敏電阻的值R= (5 - V) / V * R0。

      紫藤207子產品和ATM1001子產品電路連接配接圖如下（圖中的電阻就是10K）：

      相關代碼如下：

//濕度

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 R = (5 - V) / V * AMT1001_R;

        return DataTransition(R, AMT1001_Resistance, AMT1001_Temperaturevalue);

    }  

    為了便于示範，我把相關的溫濕度值除了通過序列槽輸出外，還直接顯示在LCD上，其核心代碼如下。

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

    screen.Flush();

   screen 是一個位圖對象（Bitmap）。

   程式運作後的最終效果圖如下：

<a href="http://weibo.com/1804832611?s=6uyXnP"></a>