基于zigbee CC2530和環(huán)境光傳感器實(shí)現(xiàn)照度計(jì)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目是一個(gè)基于zigbee CC2530的照度計(jì)，傳感器使用的是TI的環(huán)境光傳感器OPT3001。成果如上圖所示，關(guān)于OPT3001傳感器硬件電路設(shè)計(jì)，可參考《基于ZigBee CC2530 opt3001的環(huán)境光傳感器設(shè)計(jì)(附原理圖、PCB源文件)》。

本次設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)為嵌入式 IAR Embedded Workbench，該平臺(tái)適用于8 位、 16 位以及 32 位的微處理器和微控制器。比較其他的ARM 開發(fā)環(huán)境，IAR 具有入門容易、使用方便和代碼緊湊等特點(diǎn)。

關(guān)于IAR軟件，可參考《Zigbee開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建》(附安裝包)和《IAR集成開發(fā)環(huán)境入門》。

設(shè)計(jì)方案

本文以CC2530-ZigBee為控制核心，對(duì)從環(huán)境光傳感器OPT3001 傳來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，然后通過液晶屏LY-OLED 12854顯示出來。系統(tǒng)原理框圖如下圖所示：

系統(tǒng)原理框圖

軟件設(shè)計(jì)

由于ZigBee-CC2530開發(fā)板對(duì)外沒有I2C總線，這里采用的是普通IO口模擬實(shí)現(xiàn)I2C通信。

關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)IO口模擬I2C通信的，可點(diǎn)擊《OPT3001環(huán)境光傳感器利用普通IO口模擬實(shí)現(xiàn)I2C通信調(diào)試心得》。

這里可以用示波器觀察SDA、SCL波形，將其與OPT3001數(shù)據(jù)手冊(cè)上的波形進(jìn)行對(duì)比，查看數(shù)據(jù)是否一致(I2C通信是否成功)，從而判斷程序錯(cuò)誤在哪里。

如系統(tǒng)原理框圖所示，利用IO口模擬I2C通信成功后，接下來主要進(jìn)行的就是數(shù)據(jù)讀取轉(zhuǎn)換及顯示。OPT3001數(shù)據(jù)手冊(cè)上結(jié)果轉(zhuǎn)換如下圖所示：

為了減小數(shù)據(jù)類型的出錯(cuò)率，這里對(duì)數(shù)據(jù)逐位處理，直接轉(zhuǎn)換成兩個(gè)相同的數(shù)據(jù)類型，然后再計(jì)算。

完整的源碼可點(diǎn)擊附件下載。

結(jié)果分析

為了檢測(cè)上述簡(jiǎn)易照度計(jì)測(cè)量出的光照度值是否準(zhǔn)確，將特安斯照度計(jì)與其一起測(cè)量，方便對(duì)比。

理論上測(cè)試范圍為0~83865Lux，因測(cè)試環(huán)境有限，測(cè)試不到大值。借助按鍵燈和面紙，

測(cè)量的40多組數(shù)據(jù)，部分如下表所示：

照度值比較表

特安斯照度計(jì)04.931.15887116216436543660807106212351558CC2530-OPT300104224971112210439546662801106612391562

(完整的測(cè)量數(shù)據(jù)可點(diǎn)擊附件下載)

將上述表格數(shù)據(jù)用折線圖表示如下：

通過對(duì)比可知，在誤差范圍內(nèi)，基于ZigBee CC2530 opt3001的照度值較準(zhǔn)確。

附錄：(部分測(cè)量照片)

責(zé)任編輯：gt