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本项目采用STM32F103RCT6作为主控,四个APM32F003F6P6节点板采集二氧化碳、温湿度、大气压、光照传感器数据并通过IIC协议与APM32F003F6P6主控板进行数据传输,4个APM32F003F6P6节点模块、土壤氮磷钾传感器与主控STM32F103RCT6之间通过485进行数据传输。主控将收到的数据通过串口5将数据传到七寸触摸串口屏幕,通过串口以及4G模组透传模式将数据上传到有人云并在云平台设置温度阈值。
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智慧农业项目总结
本项目采用 STM32F103RCT6 作为主控,四个 APM32F003F6P6 节点板采集二
氧化碳、温湿度、大气压、光照传感器数据并通过 IIC 协议与 APM32F003F6P6 主
控板进行数据传输,4 个 APM32F003F6P6 节点模块、土壤氮磷钾传感器与主控
STM32F103RCT6 之间通过 485 进行数据传输。主控将收到的数据通过串口 5 将
数据传到七寸触摸串口屏幕,通过串口以及 4G 模组透传模式将数据上传到有人
云并在云平台设置温度阈值。
1. APM32F003F6P6
APM32F003x4/x6 系列芯片是基于 Arm® Cortex®-M0+内核的 32 位微控制
器,最 高工作频率 48MHz。 产品内嵌 AHB 高性能总线和 APB 高级外设总线。
AHB 高性能总线能够结合高速 存储器实现数据的快速处理和存储;APB 高级外
设总线能够扩展丰富的外设及增 强型 I/O,保障连接的快速性和控制的灵活性。
产品内嵌高达 32K 字节的 Flash 和 4K 字节的 SRAM,具有 1 个 16 位通用定
时器、 2 个 16 位高级控制定时器、一个 8 位基本定时器、2 个看门狗定时器、
1 个系统 嘀嗒定时器和 1 个自动唤醒定时器。产品通信接口包含:1 个 I2C
接口、1 个 SPI 接口、3 个 USART 接口。此外,还包含 1 个 ADC 接口和 1
个 BUZZER 接口。
2. IIC 通信
2.1 IIC 总线介绍
I2C (Inter-Integrated Circuit)总线产生于在 80 年代, 由 PHILIPS 公司开
发的两线式串 行总线,用于连接微 控制器及其外围设备, 最初为音频和视频设
备开发。I 2C 总线两线制 包括:串行数据 SDA(Serial Data)、串行时 钟 SCL
(Serial Clock)。总线必须由主机(通常为微控制器)控制,主机产生串行时钟
(SCL)控制总线的传输 方向,并产生起始和停止条件。I 2C 总线上有主机(MCU)
和从机(外设,如 AT24C02)之分,可以有多个主机和多个从机。从机永远不会主
动给主机发送数据。器件发送数据到总线上,则定义为发送器,器件接收数据则
定义为 接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态
2.2 IIC 总线物理拓扑图
2.3 IIC 总线数据帧
2.4 IIC 总线时序
IIC 起始条件:
IIC 停止条件:
IIC 位传输:
主机如何发送一位数据给从机?
拉低时钟线,主机在 SDA 线准备数据
拉高时钟线,从机从 SDA 上采集数据
2.5 IIC 应答
在 IIC 通信过程中,发送方每发送完一个字节数据给接收方,接收方收到后
都必须回一个
应答给发送方 0--有应答 1---非应答
主机如何接收从机的一个应答?
1. 主机拉低 SCL 从机根据自己接受数据的情况,给不给应答主机
2. 主机拉高 SCL
3. 主机读取 SDA 上的应答(读到的是 0,说明有应答;读到的是 1,说明
没有应答)
主机如何发送应答给从机?
1. 主机拉低 SCL
2. 主机根据自己的情况决定要不要给应答从机(发送 0 代表有应答,1 代
表非应答)3. 主机拉高 SCL(从机在 SCL 上升沿读取应答)
2.6 IIC 读写
3. CO2 模块
3.1 工作原理
ACD10 传感器是基于 CO2 气体的光谱吸收原理设计而成的。如图 2 所示,
传感器有光源、气室和红外传感器三个部分组成。红外传感器是用于测量光源发
射的红外线强度,当 CO2 通过气体进气口流入气室,从出气口流出气室,CO2
会吸收气室内特定波长的红外光,且 CO2 的浓度变化会对红外吸 收量有影响。
当 CO2 的浓度发生变化时,红外线传感器接收到的光源信号强度也会发生变化。
传感器通过检测特定波长的红外光的吸收率,计算得出 CO2 浓度。
3.2 技术指标
3.3 用户指南
传感器内置自动校准算法,可以周期性地自动校准并修正测量误差。传感器
在上电 24 小时后,完成一次自动校准,此后每 7 天(168 小时)完成一次自动
校准。为了确保校准后的精度,请在上电后 24 小时内和连续工作的 7 天内,传
感器的工作环境中 CO2 浓度至少有 1 小时接近室外大气水平。
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我文胜
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