面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感器應(yīng)用開發(fā)技術(shù)-2-4-氣壓海拔傳感器應(yīng)用開發(fā)課件

1、面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感器應(yīng)用開發(fā)技術(shù)2-4 氣壓海拔傳感器應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目場景說明氣壓海拔傳感器介紹FBM320氣壓海拔傳感器項(xiàng)目實(shí)踐項(xiàng)目場景當(dāng)前對海拔高度的測量主要的方式有利用 GPS 的測量，采用儀器的測量和基于氣壓的海拔高度測量三種方式。GPS 精度能達(dá)到要求但成本較高；儀器的測量因體積大攜帶不方便；相比較而言，采用微控制器的基于氣壓傳感器高度測量系統(tǒng)在靈敏度、體積、成本、智能性等方面更符合實(shí)用要求。任務(wù)目標(biāo)某地質(zhì)研究所需要進(jìn)行戶外考察，需要一個可實(shí)時測量氣壓海拔的檢測設(shè)備，該設(shè)備使用氣壓海拔傳感器FBM320采集的氣壓值通過轉(zhuǎn)換得到海拔，并通過串口傳輸上位機(jī)設(shè)備。氣壓海拔傳感器介紹氣壓海拔傳感器

2、主要的核心測量部件是氣壓傳感器，其中氣壓傳感器用于測量氣體的絕對壓強(qiáng)。氣壓海拔傳感器則是氣壓傳感器的衍生產(chǎn)品，通過相應(yīng)的物理關(guān)系也可以實(shí)現(xiàn)海拔高度的換算。氣壓高度傳感器是通過氣壓的變化來測量高度的傳感器，因此在測量的過程中不受障礙物的影響，測量高度范圍廣，方便移動，可進(jìn)行絕對海拔高度測量和相對高度測量。氣壓海拔傳感器的工作原理地球存在重力，當(dāng)物體越靠近地心所受引力越強(qiáng)，因此在相對于地球的垂直高度上物體所受引力與高度有一定的線性關(guān)系。氣壓高度傳感器正是利用這一原理，通過壓力感應(yīng)器測量出大氣壓強(qiáng)，根據(jù)氣壓與高度的關(guān)系，間接計(jì)算出高度。氣壓海拔傳感器主要的傳感元件是一個對壓強(qiáng)敏感的薄膜，它連接了一個

3、柔性電阻器。當(dāng)被測氣體的壓強(qiáng)降低或升高時，這個薄膜變形，該電阻器的阻值將會改變，從而改變阻值兩端的電壓和電流。FBM320氣壓海拔傳感器FBM320是一種全新的高分辨率數(shù)字氣壓傳感器。FBM320氣壓傳感器包括了MEMS壓阻式壓力傳感器和高效的信號調(diào)理數(shù)字電路。信號調(diào)理數(shù)字電路包括24bits Sigma-Delta ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的OTP存儲器單元和串行接口電路單元。FBM320可以同時支持I2C和SPI兩種總線接口實(shí)現(xiàn)與微控制器的數(shù)據(jù)交換。項(xiàng)目場景說明氣壓海拔傳感器介紹FBM320氣壓海拔傳感器項(xiàng)目實(shí)踐項(xiàng)目分析戶外設(shè)備因顯示的內(nèi)容相對豐富，內(nèi)部硬件一般由單片機(jī)，氣壓傳感器

4、，磁阻傳感器，加速傳感器等模塊組成。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中主要是掌握氣壓海拔傳感器的使用，硬件結(jié)構(gòu)主要由CC2530單片機(jī)、氣壓海拔傳感器組成。單片機(jī)從氣壓海拔傳感器FBM320采集的氣壓值通過轉(zhuǎn)換得到海拔高度值，并通過串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)設(shè)備。CC2530串口氣壓傳感器項(xiàng)目硬件圖氣壓傳感器原理圖氣壓傳感器程序邏輯項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)氣壓模塊初始化unsigned char fbm320_init(void)iic_init();if(fbm320_read_id() = 0)return 0;return 1;項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)氣壓模塊獲取數(shù)據(jù)（IIC操作詳見源程序）void fbm320_data_get(float *te

5、mperature,long *pressure)Coefficient(); /系數(shù)換算fbm320_write_reg(FBM320_CONFIG,TEMPERATURE); /發(fā)送識別信息delay_ms(5); /延時5msUT_I = fbm320_read_data(); /讀取傳感器數(shù)據(jù)fbm320_write_reg(FBM320_CONFIG,OSR8192); /發(fā)送識別信息delay_ms(10); /延時10msUP_I = fbm320_read_data(); /讀取傳感器數(shù)據(jù)Calculate( UP_I, UT_I); /傳感器數(shù)值換算*temperature = RT_I * 0.01f; /溫度計(jì)算*pressure = RP_I; /壓力計(jì)算項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)海拔的換算fbm320_data_get(&temperature,&pressure); /獲取溫度壓力數(shù)據(jù)altitude =