Jane 发表于 2016-6-12 13:17:14

DIY海盗船系列 第11话 --- 气压海拔检测功能

DIY海盗船系列 第11话 --- 气压海拔检测功能具有GPS功能的导航设备越来越多。借助全球卫星定位系统可以判定设备的经纬平面所处位置,但是无法得知目前的海拔高度。BMP180则可以做到,它是一款高精度的数字气压传感器。非常适合于应用各个领域,大气压强,海拔高度检测。

硬件材料:
[*] BMP180传感器 × 1


[*]数字触摸开关 × 1


[*]I2CLCD1602液晶模块 × 1


[*]M3*6尼龙柱、尼龙扎带 × 若干

组装步骤:准备完以上这些材料,就开始组装了,组装不难,更着操作就行。STEP1: 安装触摸传感器尼龙柱是用来固定传感器的,先将尼龙柱固定到触摸传感器的两个固定孔上。注意不要拧的过紧。


完成后,再将传感器固定到车身前端的传感器板上。下图为正反面。
   
STEP 2: 安装LCD屏取出4根尼龙扎带,依次将LCD屏上的4个固定孔和小车的支撑柱固定在一起。将多余的线减去即可。

STEP 3: 安装BMP180传感器还是先将尼龙柱固定到BMP180传感器上,如下图所示。只需固定一边。
   
再用螺母将其固定到小车的顶板的背部,因为固定孔的原因,也只需要拧上一个螺母即可,另一边用尼龙扎带固定如下图所示。

STEP 4: 完整效果图建议先不要将小车上层的顶板固定上去,因为我们下一步就需要硬件电路连接了。


硬件连接:安装完成后,我们就要开始电路连接了,参照我们下图的硬件连接图。只需将传感器的3Pin引脚直接连接到Romeo BLE上即可。注意线序:传感器的绿色为信号线,红色为VCC,黑色为GND。LCD显示屏依次接VCC,GND,SCL,SDA。


连接完成后,可将上层顶板用螺丝固定到小车上了。
连接完成后,我们下一步就可以烧写代码了。
输入代码:插上USB线,下载代码。由于代码较长,所以这里就不全部显示出来,你可在软件包中找到BMP180_Display.ino的代码,下载进去后即可。不要忘记加载LiquidCrystal_I2C和BMP180的库。 如果一切都顺利的话,下载成功后,用手轻触两下触摸传感器,你就可以在LCD屏上看到实时显示的气压和海拔值了。触摸传感器在这里起到两个作用。第一个作用: LCD背光灯的开关作用,轻按触摸传感器,背光灯会打开,长时间不按,又会自己关闭,节约电源。第二个作用:屏幕切换作用,当你用到多个环境传感器的时候,触摸传感器就能起到很好的屏幕切换的作用。通过切换可查看多个环境监测数据。


代码回顾:代码开始还是一些库函数的声明,库很重要,工程师已经将一些很复杂的数据处理部分写在库中了,你没有必要理解这么深奥的理论知识,只需要会使用就可以了。所以,如果没有库,也就没有看上去那么容易理解的代码了。#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x20,16,2);
#include "BMP180.h"
BMP180 bmp;下面这串是一些时间变量的声明,下面会有说明。touchPin对应的就是触摸传感器,13号数字引脚。long currentMillis=0;               
long previousMillis;
long Interval=4000;
int count=0;       //counting numbers
int touchPin = 13;进入setup()函数,是一些初始化设置pinMode(touchPin,INPUT); 将触摸传感器设置为输入模式,具体可参看Arduino语法手册pinMode()函数 介绍。 接下来,初始化LCD屏,并且打开一次LCD灯的背光灯,表示LCD上电开始运作。lcd.init();            
lcd.backlight();
delay(100);
lcd.setBacklight(0);这里需要对BMP180做一些初始化设置:<font size="3">Wire.begin();
bmp.init(2);</font>接着进入loop()函数中,首先需要读取触摸传感器的值,用touchState这个变量来存储读到的值。<font size="3">int touchState = digitalRead(touchPin); </font>紧接着就是判断,是不是有手触碰传感器,如果有手触碰传感器,也就是说控制器会读到HIGH这个信号。那么count就会加1(可查看自加++ 用法)。 <font size="3">if (touchState == HIGH){
    count++;
    previousMillis= millis();
}</font>这里count是用来记录按下的次数的。并且,每按下一次,就用millis()函数记录下时间。通过if语句,不断和前一次按下的时间做比较。Interval,在这里就是设置的时间点,4000ms(也就是4s)。如果4秒内有手接触触摸传感器,那么执行些什么动作。超过4s又执行些什么动作。 <font size="3">if(currentMillis - previousMillis < Interval) {
      //4秒内,执行些什么
else{
      //超过4秒,执行些什么      
}</font>我们先看超过4秒的,比较容易理解:<font size="3">lcd.setBacklight(0);</font>setBacklight()这个函数是用来关闭LCD背光灯的。 超过4秒,我们知道可以关闭LCD背光灯。那么不超过4秒呢?执行些什么动作? <font size="3">if (count==1 ){
   // 按下一次 LCD屏幕不做任何反应            
}
else if (count==2){   
   // 连按二次 LCD屏幕才显示BMP180传感器的值      
}</font>如果4秒内,传感器被按下一次,那么屏幕仍然保持关闭状态。只有当被连按两次的时候,LCD背光灯才被开启,显示BMP180传感器的值。 这里有一点需要注意,再最后一次按下后,count要被清零,那么下次监测的时候才能又从0开始计数了。count=0;所以对应的完整代码就是:if (count==1){                  
   lcd.setBacklight(0);
}
else if (count==2){                  
   lcd.backlight();
   BMP180Show();
   count=0;
}这里数据读取完之后,需要记录下当前的时间(currentMillis),可与前面的时间(previousMillis)做个比较,这一点也很重要。    currentMillis = millis();这里还涉及一个函数BMP180Show(),可以从函数的名字上猜出,这个函数是用来显示BMP180传感器的数值的。依次来看下: bmp.calculate();calculate()函数是用来读取并处理BMP180传感器数值。 下面这部分全部是LCD屏的一些相关用法:vlcd.setCursor(0,0);
lcd.setCursor(0,1);setCursor(column,row) 函数是用来设置光标显示的行与列的位置,从0开始计算。比如说(0,1)也就是说,从第一列,第二行开始显示数据。lcd.print(bmp.ReadPressure(),1);
lcd.print(bmp.ReadAltitude(),0);print()函数可直接在屏幕上显示对应的气压和海拔的数值。

多传感器结合:可能你在选购的时候,用到了多个传感器环境监测的传感器,那该如何将它们全部结合起来呢? 不用担心,我们提供给你一个多传感器检测的代码模板,你可参照模板来进行修改。其实原理和单个传感器是一样的,只是中间LCD屏幕切换部分多增加了几个环节。 如下所示的代码,红色标注的部分就是需要修改的部分。在前面代码回顾中讲到,count是用来手指触摸传感器的次数的,所以count=2表示按下两次,让它显示第一个传感器的数值。那么如果增加一个传感器,我们就记count=3,被按下第三次的时候,让它显示第二个传感器的数值。依次类推……不要忘记再最后一个传感器显示结束之后,需要将count清零。 样例代码:if(currentMillis - previousMillis < Interval) {
    if (count==1){
      lcd.setBacklight(0);
    }
else if (count==2){   //No.1 Sensor
Sensor1Show();
lcd.backlight();
else if(count==3){      //No.2 Sensor
      Sensor2Show();
      lcd.backlight();
      count = 0;
}
}当然,传感器的一些初始化设置不能少,也就是代码开始的变量声明,以及独立的Show()函数。否则控制器无法读取到传感器的数值。如果还不是很清楚如何修改你的代码,可查看我们提供的WeatherStation.ino的样例代码。




hnyzcj 发表于 2016-6-12 13:59:30

一套教程出来了

dsweiliang 发表于 2016-6-13 08:24:21

感谢分享

Jason_G 发表于 2016-6-17 18:50:08

教程写的真给力,学习学习!

AFAY 发表于 2019-8-15 16:53:23

来学习一下

DFHk-0ykaN8 发表于 2020-3-5 10:26:54

已经学习了楼主,感谢发帖。
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