實(shí)驗(yàn)四 聲音傳感器實(shí)驗(yàn)

1、 信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告成 績：指導(dǎo)老師(簽名)：課程名稱： 傳感器原理及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 實(shí)驗(yàn)四 聲音傳感器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016.10.21 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 一、實(shí) 驗(yàn) 目 的1. 學(xué)習(xí) CC2530 單片機(jī) GPIO 的使用。2. 學(xué)習(xí)聲音傳感器的使用二、實(shí) 驗(yàn) 原 理 1. CC2530 節(jié)點(diǎn)與三軸加速度傳感器的硬件接口 (1). 聲音傳感器模塊(MIC)引腳GND：外接 GNDDO：數(shù)字量輸出接口(0 和 1)+5V：外接 5V 電源(2) . 傳感器模塊與 CC2530 模塊之間的連接傳感器模塊CC2530 模塊GNDGNDDOP1_4+5VVDD(5V)2. GPIO

2、(1). 簡介CC2530單片機(jī)具有21個(gè)數(shù)字輸入/輸出引腳，可以配置為通用數(shù)字I/O或外設(shè)I/O信號(hào)，配置為連接到ADC、定時(shí)器或USART外設(shè)。這些I/O口的用途可以通過一系列寄存器配置，由用戶軟件加以實(shí)現(xiàn)。I/O端口具備如下特性： 21個(gè)數(shù)字I/O引腳 可以配置為通用I/O或外部設(shè)備I/O 輸入口具備上拉或下拉能力 具有外部中斷能力。這21個(gè)I/O引腳都可以用作于外部中斷源輸入口。因此如果需要外部設(shè)備可以產(chǎn)生中斷。外部中斷功能也可以從睡眠模式喚醒設(shè)備。(2). 寄存器簡介本次實(shí)驗(yàn)中主要涉及到GPIO的寄存器如下：3. MIC 聲音傳感器(1) . 概述聲音傳感器的作用相當(dāng)于一個(gè)話筒（麥克

3、風(fēng)）。它用來接收聲波，顯示聲音的振動(dòng)圖象。但不能對(duì)噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行測量。該傳感器內(nèi)置一個(gè)對(duì)聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成 0-5V 的電壓，經(jīng)過比較器轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)后，被數(shù)據(jù)采集器接受，并傳送給計(jì)算機(jī)。傳感器特點(diǎn)： 具有信號(hào)輸出指示。 輸出有效信號(hào)為低電平。 當(dāng)有聲音時(shí)輸出低電平，信號(hào)燈亮。應(yīng)用范圍： 可以用于聲控?zé)?，配合光敏傳感器做聲光?bào)警，以及聲音控制，聲音檢測的場合。(2). 使用方法本實(shí)驗(yàn)利用 CC2530 的 GPIO 讀取聲音傳感器模塊的檢測結(jié)果輸出端，當(dāng)檢測到一定的聲音時(shí)，此輸出端為低電平；

4、未檢測到一定的聲音時(shí)，此輸出端為高電平。因此在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)這種情況判斷是否有聲音在傳感器附近產(chǎn)生。4. 程序流程三、實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 與 步 驟 1. 將 CC2430 仿真器的一端 JTAG 接口與一個(gè) CC2530 模塊相連，并打開 CC2530 節(jié)點(diǎn)的電源，再將 CC2430 仿真器的另一端用 USB 接口與 PC 計(jì)算機(jī)相連。2. 用 MiniUSB 線將 CC2530 節(jié)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)的 USB 口連接起來后，打開串口調(diào)試器軟件，設(shè)置波特率 57600，校驗(yàn)位 None，數(shù)據(jù)位 8，停止位 1，然后點(diǎn)擊打開串口按鈕，如下圖所示：說明：串口號(hào)可以在設(shè)備管理器看到，具體方法如下圖所示：3

5、. 用 IAR Embedded Workbench for 8051 8.10 打開配套傳感器實(shí)中的“SerialPort.Edition18.IRDMSMain.eww”工程文件。4. 點(diǎn)擊 IAR 功能菜單上的綠色下載按鈕 ，進(jìn)入程序下載頁面，如下圖所示：5. 程序下載完成后，點(diǎn)擊 IAR 開發(fā)環(huán)境中的運(yùn)行程序按鈕運(yùn)行程序，如下圖所示：此外，也可以通過點(diǎn)擊其它按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前程序的調(diào)試(單步、斷點(diǎn)、暫停、步入等功能)。6. 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)為了能夠更加直觀地觀察到傳感器工作的狀況，在實(shí)驗(yàn)過程中可以利用光盤中配套的上位機(jī)軟件 CurveDisplay 來觀察傳感器的數(shù)據(jù)曲線。操作步驟(1). 將仿真

6、器的一端 JTAG 接口與一個(gè) CC2530 模塊相連，并打開 CC2530 節(jié)點(diǎn)的電源，再將仿真器的另一端用 USB 接口與 PC 計(jì)算機(jī)相連。(2). 用 MiniUSB 線將 CC2530 節(jié)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)的 USB 口連接起來后，打開配套傳感器實(shí)驗(yàn)中的“CurveDisplayCurve3Display.exe”上位機(jī)軟件，選擇正確的串口號(hào)后，再設(shè)置波特率 57600，校驗(yàn)位 None，數(shù)據(jù)位 8，停止位 1，最后點(diǎn)擊打開連接按鈕，如下所示：(3). 用IAR Embedded Workbench for 8051 8.10 打開配套傳感器實(shí)驗(yàn)中的“Curve.Edition10.ADXL

7、345Main.eww”工程文件，然后通過 IAR 將程序下載到 CC2530 模塊中。程序下載完成后，點(diǎn)擊 IAR 開發(fā)環(huán)境中的運(yùn)行程序按鈕運(yùn)行程序。四、實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析：1. 程序正常運(yùn)行后， 每采集一次傳感器檢測結(jié)果，串口信息更新一次，如下圖所示：如下圖所示：2. 在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)著傳感器說話或者吹氣，當(dāng)有聲音產(chǎn)生時(shí)，傳感器模塊上的紅色 LED 被點(diǎn)亮，當(dāng)無振動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，紅色 LED 熄滅。3. 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1).程序正常運(yùn)行后，在 CurveDisplay 軟件中可以觀察到傳感器的數(shù)據(jù)曲線，如下圖所示：(2) . 在實(shí)驗(yàn)過程中，用手移動(dòng)或旋轉(zhuǎn) CC2530 節(jié)點(diǎn)，可以在 Cu

8、rve3Display 軟件上的傳感器數(shù)據(jù)曲線也發(fā)生相應(yīng)的變化，如下圖所示：五、實(shí) 驗(yàn) 總 結(jié)：通過這次實(shí)驗(yàn),我熟悉了對(duì)CC2530 單片機(jī) ADC 模塊的使用，并學(xué)會(huì)了的了聲音傳感器的使用。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過自己去熟悉程序代碼并對(duì)其按鍵功能進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)按鍵控制傳感器的采樣，讓我又學(xué)到了很多內(nèi)容。六、源 程 序 清 單 （加上必要的注釋） 核心代碼1. 初始化聲音傳感器void InitSound(void) /初始化聲音傳感器/引腳(P1_6,通用 IO,輸入)P1SEL &= 0x40;P1DIR &= 0x40; 2. 主函數(shù)void main(void)/初始化時(shí)鐘I

9、nitClock();/初始化 IOInitGPIO();/初始化串口 USART0InitUART();/初始化聲音傳感器InitSound();/關(guān)閉 GPIO_RLED 和 GPIO_GLEDGPIO_RLED = 0;GPIO_GLED = 0;/發(fā)送串口初始化成功消息UART_SendStr("nUSART0 Init Successfully!n");while(1)/紅燈:點(diǎn)亮->檢測到人體,熄滅->未檢測到人體if(ckFlag = 1)/點(diǎn)亮 GPIO_RLEDGPIO_RLED = 1;/發(fā)送消息提示未檢測到聲音UART_SendStr("Sound: Detectedn");else/關(guān)閉 GPIO_RLEDGPIO_RLED = 0;/發(fā)送消息提示未檢測到聲音UART_SendStr("Sound: Nonen");/綠燈:點(diǎn)亮->開始檢測,熄滅->停止檢測if(SOUND_DETECT = 0)/關(guān)閉 GPIO_GLEDGPIO_GLED = 0;else/點(diǎn)亮 GPIO_GLEDGPIO_GLED = 1;ckFlag = 0;/延時(shí) 200msDelayXms(200);3). 中斷處理函數(shù)/P1 外部中斷服務(wù)函數(shù)#pragma