[原创] 光照强度记录仪的设计

jennyzhaojie 2021-3-20 15:18 楼主

在家居环境的测评中，采光质量是一项重要指标。单凭人介绍，显然是缺乏数据支撑的。

使用CH32V103开发板，结合相应的光照强度传感器及OLED显示屏等即可自行设计一个实用的光照强度记录仪，其构成情况如图1所示。

图1 光照强度记录仪构成

在该设计过程中，主要涉及以下问题的处理：

1. 数据写入文本文件

在原U盘读写的例程中，已提供了将字符串写入文本文件的方式，但记录仪要求的则是将动态变化的数据写入文件。解决此问题的办法是使用如下语句：

i = sprintf( (PCHAR)buf,"%d %d:%d:%d %d\r\n",c+1,calendar.hour,calendar.min,calendar.sec,sd);

mCmdParam.ByteWrite.mByteCount = i;

mCmdParam.ByteWrite.mByteBuffer = buf;

这样就将多个变量的数据转换为可供存储的字符串，且统计出了其字节长度，并据此来写入文件中。

2.添加RTC计时功能和光照强度采集功能

作为RTC计时功能和光照强度采集功能，均已在前面的帖子中介绍过，但由于是对功能进行集成，所以要对引脚的使用进行重新地调节，比如此前的光照强度采集是使用PA11和PA12，但U盘读写所用的恰恰也是这两个引脚，为此便把其所用的引脚迁移到PA0和PA1上。

图2 USB接口原理图

将2个功能混合后，其实时检测的输出效果如图3所示。

图3 实时输出效果

3.添加OLED屏实时数显

为了便于实时观察光照强度的变换，将实时数显功能串入整体的功能处理中，其显示效果如图4所示。

图4 实时数显效果

4.精准地控制采集间隔

在通常情况下，使用延时函数即可准确地控制采集的间隔。但在处理任务量比较重的情况下，会导致积累性的间隔差异。

此问题的解决方法是按计时值来控制采集间隔，所用的语句为：

Get_Sunlight_Value();

//Delay_Ms(1000);

x=calendar.sec;

while(y==x)

{

x=calendar.sec;

}

y=x;

图5 采用延时的记录内容

图6 按计时值的记录内容

5.采用时长的控制

为了完整地记录一个采集周期的数据，为此将采集时长定为一天,采用间隔为1秒，其控制程序为：

for(c=0; c<86400; c++) // 60*60*24=86400

{

i = sprintf( (PCHAR)buf,"%d %d:%d:%d %d\r\n",c+1,calendar.hour,calendar.min,calendar.sec,sd);

mCmdParam.ByteWrite.mByteCount = i; /* 指定本次写入的字节数 */

mCmdParam.ByteWrite.mByteBuffer = buf; /* 指向缓冲区 */

s = CHRV3ByteWrite( ); /* 以字节为单位向文件写入数据 */

mStopIfError( s );

//printf("成功写入 %02X次\r\n",(UINT16)c);

Get_Sunlight_Value();

//Delay_Ms(1000);

x=calendar.sec;

while(y==x)

{

x=calendar.sec;

}

y=x;

}

结束语：通过对光照强度记录仪的设计，可以发现尽管CH32V103开发板的体积很小，可其性能是很出色的，基于其串口通讯和U盘读写芯片的基地，其出品MCU是独具特色，且十分便于小型应用产品的开发。该设计所用到的U盘读写性能就大大地简化了设计难度并起到了提高设计效率的功效，CH32V103值得在设计中广泛采用。

本帖最后由 jennyzhaojie 于 2021-3-20 18:21 编辑