小蜜蜂笔记
嵌入式开发与物联网应用教育践行者

【光温综合】基于串口数据监测助手的光温显示综合应用汇总

光温显示综合应用项目概述

本光温显示综合应用项目,围绕“嵌入式与物联网串口数据监测助手”上位机软件 ,结合小蜜蜂设计出品的嵌入式与物联网的开发套件,搭载相关的传感器模块,针对51单片机,CC2530微控制器,STM32微控制器等常见处理器设计了不同版本的综合应用实训项目。

嵌入式与物联网串口数据监测助手及通信规约

【数据监测助手下载】:嵌入式与物联网串口数据监测助手-可执行软件

【应用项目01】CC2530微控制器单机版

【实训条件】:
【1】CC2530开发板XMF09C,或者,XMF09B,1块。
【2】光温显示模块DM02,或者,光温传感模块GM30(无显示部分),1个。
【3】上位机终端软件“嵌入式与物联网串口数据监测助手”。

【功能要求】:
【1】将光温显示模块DM02接到XMF09C的15针扩展口,移植温度传感器DS18B20OLED显示模块的底层驱动代码
【2】将系统时钟设置为32MHz的外部晶振。
【3】初始化串口0的I/O引脚为备用位置1UART模式,波特率为9600
【4】初始化4个LED灯按键SW1的相关引脚,关闭4个LED灯,无火警。
【5】首先进行灯光和显示功能检测,四个LED灯按D4D3D6D5的顺序依次点亮;延时一会后,在OLED屏的居中处,以合适的坐标显示三行启动信息:“图志科技”、“小蜜蜂出品”“ohy3686@qq.com”;延时一会后,四个LED灯按D5D6D3D4的顺序依次熄灭
【6】系统初始化及基本功能检测完成后,进入光温采集显示控制的主循环:
——采样光照传感器的模拟信号,换算实际电压值,保留2位小数,同步更新上传数据帧。
——当光照电压小于1.5V时,自动点亮D6灯,反之,熄灭 D6灯,同步更新上传数据帧。
——采样温度传感器DS18B20的温度数据,同步更新上传数据帧。
——将光照电压和温度数据实时更新显示到OLED上,参考显示格式为:“www.xmf393.com”,“光照值:x.xx V”,“温度值:xx.x C”,亦可自行定义。
——查询按键SW1的触发状态,当SW1第一次按下时,点亮D5灯,模拟触发火警,并更新上传数据帧中的标志位;SW1再次按下时,熄灭D5灯,模拟解除火警,更新上传数据帧中的标志位。
——统计按键SW1的触发次数,同步更新上传数据帧。
——查询串口数据接收状态,如果成功接收到数据,则进一步对接收到的内容进行解析,若为数据抄收命令字,则上报最新的数据帧。
——D4灯到数据上报指示灯,在接到到正确的抄收命令字后点亮,完成数据帧上报后熄灭。
——循环实现上述功能。

【HEX烧写代码下载】:光温传感显示综合应用项目-CC2530单机版

【应用项目02】BasicRF无线点对点版

【实训条件】:
【1】CC2530开发板XMF09C,或者,XMF09B,1块,为数据汇集节点
【2】CC2530开发板XMF09A,1块,为光温采样节点
【3】光温显示模块DM02,或者,光温传感模块GM30(无显示部分),1个。
【4】上位机终端软件“嵌入式与物联网串口数据监测助手”。
【5】BasicRF点对点工程文件。

【数据汇集节点的功能要求】:
【1】初始化4个LED灯的相关引脚,关闭4个LED灯。
【2】串口波特率设置为9600
【3】设置无线参数,PanID为0x9527;Channel为11;本机地址为0x000B,目标地址为0x000A。
【4】系统初始化后,进入数据汇集与上报的主循环:
——查询无线数据接收状态。如果接收到无线数据,则将数据包读出来,同步更新到上传数据帧,并切换D3灯的开关状态,标志无线数据的接收状态。如果在3秒内没有接收到节点的无线数据,D3灯熄灭
——查询串口数据接收状态,如果成功接收到数据,则进一步对接收到的内容进行解析,若为数据抄收命令字,则上报最新的数据帧 ,并切换D4灯的开关状态,标志串口数据帧的上报状态 。

【光温采样节点的功能要求】
【1】将光温显示模块DM02接到XMF09C的15针扩展口,移植温度传感器DS18B20OLED显示模块的底层驱动代码
【2】将系统时钟设置为32MHz的外部晶振。
【3】初始化串口0的I/O引脚为备用位置1UART模式,波特率为9600
【3】设置无线参数,PanID为0x9527;Channel为11;本机地址为0x000A,目标地址为0x000B。
【4】初始化2个LED灯按键SW1的相关引脚,关闭4个LED灯,无火警。
【5】首先进行灯光和显示功能检测,两个LED灯按LED1LED2的顺序依次点亮;延时一会后,在OLED屏的居中处,以合适的坐标显示三行启动信息:“图志科技”、“小蜜蜂出品”“ohy3686@qq.com”;延时一会后,两个LED灯按LED2LED1的顺序依次熄灭
【6】系统初始化及基本功能检测完成后,进入光温采集显示控制的主循环:
——采样光照传感器的模拟信号,换算实际电压值,保留2位小数,同步更新上传数据帧。
——当光照电压小于1.5V时,自动点亮LED2灯,反之,熄灭 LED26灯,同步更新上传数据帧。
——采样温度传感器DS18B20的温度数据,同步更新上传数据帧。
——将光照电压和温度数据实时更新显示到OLED上,参考显示格式为:“www.xmf393.com”,“光照值:x.xx V”,“温度值:xx.x C”,亦可自行定义。
——查询按键SW1的触发状态,当SW1第一次按下时,点亮LED1灯,模拟触发火警,并更新上传数据帧中的标志位;SW1再次按下时,熄灭LED2灯,模拟解除火警,更新上传数据帧中的标志位。
——统计按键SW1的触发次数,同步更新上传数据帧。
——查询串口数据接收状态,如果成功接收到数据,则进一步对接收到的内容进行解析,若为数据抄收命令字,则上报最新的数据帧。
——向数据汇聚节点发送8个字节的节点传感器数据帧。
——循环实现上述功能。

【HEX烧写代码下载】:光温传感显示综合应用项目-BasicRF点对点版两个节点

【应用项目03】BasicRF无线组网版

【实训条件】:
【1】CC2530开发板XMF09C,或者,XMF09B,1块,为数据汇集节点
【2】CC2530开发板XMF09A,1块,为光温采样节点
【3】CC2530开发板XMF09A,1块,为火焰探测节点
【4】光温显示模块DM02,或者,光温传感模块GM30(无显示部分),1个。
【5】火焰传感模块GM02,1个。
【6】上位机终端软件“嵌入式与物联网串口数据监测助手”。
【7】BasicRF点对点工程文件。

【数据汇集节点的功能要求】:
【1】初始化4个LED灯的相关引脚,关闭4个LED灯。
【2】串口波特率设置为9600
【3】设置无线参数,PanID为0x9527;Channel为11;本机地址为0x000B,目标地址为0x000A。
【4】系统初始化后,进入数据汇集与上报的主循环:
——查询无线数据接收状态。如果接收到光温采样节点的无线数据,则将数据包读出来,同步更新到上传数据帧,并切换D3灯的开关状态; 如果接收到火焰探测节点的无线数据,则将数据包读出来,同步更新到上传数据帧,并切换D6灯的开关状态 。
——查询串口数据接收状态,如果成功接收到数据,则进一步对接收到的内容进行解析,若为数据抄收命令字,则上报最新的数据帧 ,并切换D4灯的开关状态,标志串口数据帧的上报状态 。 如果在3秒内没有接收到节点的无线数据,D3灯和D6灯熄灭

【光温采样节点的功能要求】
【1】将光温显示模块DM02接到XMF09C的15针扩展口,移植温度传感器DS18B20OLED显示模块的底层驱动代码
【2】将系统时钟设置为32MHz的外部晶振。
【3】初始化串口0的I/O引脚为备用位置1UART模式,波特率为9600
【3】设置无线参数,PanID为0x9527;Channel为11;本机地址为0x000A,目标地址为0x000B。
【4】根据应用需求,自定义BasicRF无线网络节点间的数据传输协议和上报的传感器数据帧 。
【5】初始化2个LED灯的相关引脚,关闭2个LED灯。
【6】首先进行灯光和显示功能检测,两个LED灯按LED1LED2的顺序依次点亮;延时一会后,在OLED屏的居中处,以合适的坐标显示三行启动信息:“图志科技”、“小蜜蜂出品”“ohy3686@qq.com”;延时一会后,两个LED灯按LED2LED1的顺序依次熄灭
【7】系统初始化及基本功能检测完成后,进入光温采集显示控制的主循环:
——采样光照传感器的模拟信号,换算实际电压值,保留2位小数,同步更新上传数据帧。
——当光照电压小于1.5V时,自动点亮LED2灯,反之,熄灭 LED26灯,同步更新上报的传感器数据帧 。
——采样温度传感器DS18B20的温度数据,同步更新上报的传感器数据帧 。
——将光照电压和温度数据实时更新显示到OLED上,参考显示格式为:“www.xmf393.com”,“光照值:x.xx V”,“温度值:xx.x C”,亦可自行定义。
—— 向数据汇聚节点上报节点的传感器数据帧,切换LED1灯的开关状态,作为无线数据发送指示灯,然后延时一会 。
——循环实现上述功能。

【火焰探测节点的功能要求】
【1】将光温显示模块DM02接到XMF09C的15针扩展口,移植温度传感器DS18B20OLED显示模块的底层驱动代码
【2】将系统时钟设置为32MHz的外部晶振。
【3】初始化串口0的I/O引脚为备用位置1UART模式,波特率为9600
【3】设置无线参数,PanID为0x9527;Channel为11;本机地址为0x000A,目标地址为0x000B。
【4】根据应用需求,自定义BasicRF无线网络节点间的数据传输协议和上报的传感器数据帧。
【5】初始化2个LED灯SW1按键的相关引脚,关闭2个LED灯。
【5】首先进行灯光和显示功能检测,两个LED灯按LED1LED2的顺序依次点亮;延时一会后,两个LED灯按LED2LED1的顺序依次熄灭
【6】系统初始化及基本功能检测完成后,进入火焰探测的主循环:
——当检测到有火焰时,产生火警,点亮本机的LED2灯没有火焰时,解除火警,熄灭本机的LED2灯,更新上报的传感器数据帧。
——查询按键SW1的触发状态,统计按键SW1的触发次数,同步更新上报的传感器数据帧 。
——向数据汇聚节点上报节点的传感器数据帧,切换LED1灯的开关状态,作为无线数据发送指示灯,然后延时一会。
——循环实现上述功能。

【HEX烧写代码下载】:光温传感显示综合应用项目-BasicRF组网版三个节点

【辅助资源】CC2530/BasicRF/Zigbee光温应用项目辅助资源

【产品资料】:CC2530开发套件XMF09A/XMF09B/XMF09C

【产品资料】:光温显示模块DM02与光温传感模块GM30

【底层驱动代码】:DS18B20温度传感器底层驱动-CC2530版

【底层驱动代码】:OLED屏底层驱动-CC2530版

【辅助开发工具下载】取字模软件-PCtoLCD2002

【应用项目05】51单片机XMF05A版

【1】DM02模块集5166光敏电阻、DS18B20温度传感器、0.96寸OLED显示屏于一体。
【2】模块接口兼容物联网技能大赛国赛Zigbee模块和XMF09A/XMF09B/XMF09C模块开发,无缝融合,直接应用。
【3】非常适合传感应用开发的课程教学、实践实训、毕业设计与双创项目。
【4】提供完整的CC2530版硬件底层驱动函数库。

Zigbee/CC2530光温显示开发套件产品介绍

【光温显示综合应用】CC2530单机版

【淘宝购买链接】:Zigbee/CC2530光温显示开发套件

【1】Zigbee/CC2530开发板XMF09B,1块。
【2】国赛兼容亚克力底板,1块。
【3】SmartRF04EB仿真器,1个。
【4】1.5米USB转串口线,1条。
【5】光温OLED显示扩展模块,1个。
【6】收纳盒,1个。
【送】:基于CC2530的光照与温度数据采集显示程序源码与注释
【送】:嵌入式与物联网串口数据监测助手源码与注释

配套的实训及开发资源

【光温综合实训案例】 基于CC2530的单机光温数据采集与监测系统

【实训条件】
【1】XMF09B开发板或者物联网国赛Zigbee黑色小模块,1个。
【2】光温OLED显示模块DM02,1个。
【3】 嵌入式与物联网串口数据监测助手,或者串口助手。

【功能要求】
【1】根据具体的硬件环境对CC2530的必要I/O端口及外设进行初始化,串口的波特率为9600
【2】开发板上电后,OLED显示三行信息,分别是:姓名,学号,完成时间,作为系统的开机界面
【3】开机界面显示片刻后,清屏,并在OLED屏的第1行显示学校名称,然后开始以跑马灯的方式进行灯光检测,4个LED灯按D3,D3,D6,D5的顺序依次点亮,然后依次熄灭。
【4】灯光检测完成后,系统进入光照电压温度数据的轮询采集,并按照串口通信规约将ADC采样数据和温度数据填充到数据帧相应的位置。
【5】每次进行光照电压采样后,首先对电压值进行判断,如果小于1/3的参考电压,则自动点亮D3灯,否则,自动关闭D3灯, 并按照串口通信规约将自动灯状态填充到数据帧相应的位置。
【6】在OLED的第2行显示光照传感器输出的电压值,保留2位小数;在第3行显示温度传感器的温度值,保留1位小数。
【7】按键SW1按下松开后,切换D4灯的开关状态,记录该按键的触发次数, 并按照串口通信规约将手动灯状态和按键次数填充到数据帧相应的位置。
【8】当系统收到串口发来的数据后,首先进行判断,如果为命令字“0xA3”,则将8个字节的数据帧传送给上位机,D5灯作为发送指示灯,在接收到正确的上位机命令字后点亮,在成功发送完数据帧后熄灭。
【9】如果是数据监测助手,则可看到实时的数据变化。

【上位机下发命令字定义】:0xA3
———————————————————————————
【下位机上传数据帧的格式定义】:8字节,长度固定。
第0个字节】:帧头,固定值0xBF
【第1个字节】:电压整数部分的数值。
【第2个字节】:电压小数部分的数值 。
【第3个字节】:温度整数部分的数值 。
【第4个字节】:温度小数部分的数值 / 湿度值。
【第5个字节】:开关设备执行状态
——–第6~7位:空气质量的4个等级。
——–第5位人体感应,0–无人;1–有人。
——–第4位火焰探测,0–无火焰;1–有火焰。
——–第3位自定义开关设备,0–关闭;1–打开。
——–第2位自定义开关设备,0–关闭;1–打开。
——–第1位自动灯状态,0–关闭;1–打开。
——–第0位手动灯状态,0–关闭;1–打开。
【第6个字节】:按键次数的触发记录。
【第7个字节】:帧尾,固定值0xFB

【上位机可执行文件下载】串口数据监测助手V1.0-可执行文件

【上位机工程源码下载】串口数据监测助手V1.0-工程源码

【感知层源码下载】:光温测控系统综合应用-XMF09B单板串口联机

【源码下载】:基于CC2530的OLED屏底层驱动函数库(适用于DM02)

【源码下载】:基于CC2530的DS18B20底层驱动函数库(适用于DM02)

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