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深圳市英尚微电子有限公司
英尚国际有限公司

灵动微MM32W系列开发的温湿度监测仪

温度、湿度与我们的生活息息相关,科研实验室、农业大棚、食品储存室、疫苗存储及配送、贮藏室等对环境的温度、湿度有着严格的控制标准,温度、湿度的异常变化都可能会给其造成严重的影响。传统的人工巡查和记录环境温湿度变化并非易事,随着时代的发展,可实现智能化监测环境温湿度的温湿度传感器出现了。如今,科研、农业、暖通、机房、航天航空、电力等工业部门都开始采用智能化的温湿度传感器监测环境的温湿度。利用温湿度传感器对环境的温湿度进行实时监测,不仅能够及时发现环境温湿度的异常,进而做出应对措施,避免或减少损失,还能够减少员工工作量,降低人力成本。


温度、湿度与我们的生活息息相关,科研实验室、农业大棚、食品储存室、疫苗存储及配送、贮藏室等对环境的温度、湿度有着严格的控制标准,温度、湿度的异常变化都可能会给其造成严重的影响。传统的人工巡查和记录环境温湿度变化并非易事,随着时代的发展,可实现智能化监测环境温湿度的温湿度传感器出现了。如今,科研、农业、暖通、机房、航天航空、电力等工业部门都开始采用智能化的温湿度传感器监测环境的温湿度。利用温湿度传感器对环境的温湿度进行实时监测,不仅能够及时发现环境温湿度的异常,进而做出应对措施,避免或减少损失,还能够减少员工工作量,降低人力成本。


MM32W温湿度监测仪


图1 方案应用图


硬件资源如下:

本方案基于MM32 BLE_Test Board进行测试验证,搭配上温湿度传感器DHT11作为采集环境中温湿度数据,再加上一款小型的OLED屏幕作为本地式数据输出显示窗口,另外可以通过手机APP获取温湿度变化情况。在硬件原理上,本方案的DHT11模块的单线数据传输引脚连接到MCUPA7,为了解析模块的数据时序,该引脚复用为TIM3_CH2输入捕获功能;使用硬件IIC接口连接到OLED屏上去,引脚为PB6(SCL)PB7(SDA),可以将温湿度数据显示在OLED;蓝牙相关的功能引脚与前面介绍的方案一致,此处不做过多展开。


软件资源如下:

结合上述使用到的硬件资源,下面我们着重介绍软件实现流程以及相关配置代码。使用MCU的引脚复用为TIM3_CH2输入捕获功能DHT11模块,在开启捕获时将PA7配置为浮空输入模式,复用功能选择AF1配置为TIM3CH2输入捕获通道,并且将TIM3开启;在停止捕获时将PA7配置为推挽输出模式,并且将TIM3关闭。由于DHT11模块限制,温湿度采样周期间隔必须大于1S,本方案采样和显示周期为2S


在使用OLED屏幕需要用到硬件IIC外设接口,需要将对应的PB6 PB7配置为复用开漏输出模式,初始化时还需要根据不同的OLED模块在函数IIC_Init()中修改slave设备地址,使能IIC接口后即可以开始传输工作了。由于数据采集和定时显示需要,本方案的低功耗模式采用STOP模式。

以下为主函数初始化配置内容,主要将所有的外设资源和蓝牙协议栈初始化,并且以中断服务程序的方式运行蓝牙.


手机操作流程如下:

打开手机蓝牙并打开App,选择HRM进入,点击Connect按钮开始搜索温湿度蓝牙设备。

选择对应名称(MM32W0_DHT)的蓝牙设备并进行配对,等待连接成功。连接成功后会有相应提示,按钮Connect名字会变成Disconnect


连接成功后,在App界面上电池图标会显示从DHT11传感器获取的湿度信息(百分比)Finger和图表会显示从DHT11传感器获取的温度信息(原始数据,温度值x10


国产32位MCU MM32W0系列蓝牙模块是上海灵动微电子专为智能无线数据传输而打造,遵循BLE V4.2蓝牙规范。支持蓝牙SPP协议,可与所有版本安卓手机收发数据,可与支持BLEIOS设备配对连接,无需额外授权费用,支持后台程序常驻运行;支持AT 指令,用户可根据需要更改串口波特率、设备名称、配对密码等参数,使用灵活。支持UART接口、I2C接口和USB接口,MM32W0系列具有成本低、体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点,只需配备少许的外围元件就能实现其强大无线数据传输功能。灵动微总代理支持提供产品解决方案及技术支持。