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[项目] 基于ZigBee与Arduino的无线测温装置 |
温度是我们生活中接触的较多的物理量之一,例如气温、人体温度,但很多时候却不能实地测量,例如在室内想实时知道室外的气温,这时候就需要使用无线传输来实现了。Arduino控制器外围实现ZigBee无线传输功能的主要有XBee模块和Zigduino控制器,XBee模块是串口操作,使用Arduino控制器与XBee模块即可实现ZigBee无线传输,但是XBee模块价格较高,而且需要转接板或连接线,不利于集成化;Zigduino是带有ZigBee无线传输功能的Arduino兼容控制器,具有集成化程度高、体积小、性价比高的优点。从性价比的角度出发,本文最终采用Zigduino控制器来实现温度数据的ZigBee无线传输。 本文利用Zigduino内部集成的无线模块实现数据的无线传输,温度测量部分采用单总线数字式温度传感器DS18B20实现温度测量,时钟和显示部分使用DS3231实时时钟模块和LCD1602液晶显示模块实现时钟和温度的显示功能。 一、IDE的设置 Zigduino是一款兼容Arduino的开源硬件控制器,不仅与Arduino控制器保持兼容,而且内部集成了802.15.4协议无线模块,支持任何基于802.15.4协议的无线模块,包括ZigBee,MAC/6LoWPAN和 RF4CE。虽然Zigduino的核心单片机Atmega128RFA1的工作电压为3.3V,但是Zigduino控制器的引脚兼容5V,并且可以与Arduino扩展板保持兼容。除此之外,Zigduino控制器还内置了锂电管理模块,并且具有128KB FLASH和16KBSRAM,可以满足较复杂的应用需求。Zigduino实物图如图1所示。 图1 Zigduino实物图 Zigduino的开发环境是基于Aduino的开发环境开发而来,可以使用Ziduino完整版或Arduino IDE扩展包来实现Zigduino的开发。IDE完整版下载地址:http://pan.baidu.com/share/link?uk=3643299&shareid=387242,IDE扩展包下载地址:http://pan.baidu.com/share/link?shareid=419678&uk=3643299 完整版的使用方法:直接解压缩后运行arduino.exe,在板卡里选择OCROBOTHoneyBee即可正常使用。 扩展包的使用方法:将扩展包内2个文件夹复制到原IDE的根目录下,替换掉提示重复的文件后,再次运行arduino.exe即可正常使用。 二、温度测量部分 温度测量部分采用Zigduino控制器和温度传感器DS18B20来实现,将DS18B20的VDD和GND分别接至Zigduino 控制器的5V和GND,数据引脚DQ接至Zigduino控制器的数字端口D2,并且在数据引脚DQ与+5V之间连接阻值为4.7kΩ的上拉电阻,以保证温度传感器DS18B20能够正常工作,Zigduino控制器与DS18B20的连接示意图如图2所示。图2 温度测量部分硬件连接图 温度测量部分采用Zigduino控制器与DS18B20来实现温度的测量,即可使用第三方函数库DallasTemperature来实现,只是将带有两位小数的温度数据先放大100倍,以去除小数点,再提取出温度数据的整数部分和小数部分,具体代码如下所示。
四、时钟校准部分 或许当你完成以上的工作之后,却发现时间不正确,这是因为时钟芯片或模块在出厂之后没有能够保证一直供电,或者其他原因的影响,导致时钟模块的时间与当前时间有所差值,这时候就需要对时钟模块进行校准。在时钟校准代码中将时间改为当前时间,最好略微超前30秒左右,因为编译和下载需要浪费一会儿时间,然后将校准代码下载至连接有DS3231实时时钟模块的Zigduino或Arduino 控制器,时钟校准代码如下所示。
五、实验演示 实物演示图如图4所示,上方为时钟和显示部分,下方为温度测量部分。为了更好的证明两者是通过无线传输数据,温度测量部分采用外接电源端口供电,时钟和显示部分采用USB端口供电。图4 实物演示图 |
hnyzcj 发表于 2015-10-7 07:31 对对对 arduinoCN应该也有 哈哈 |
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