暑期实训第二课（Arduino上的环境数据采集终端制作<传感器的选择>）



环境数据采集终端1

上周学习了arduino的一些基本用法，以及一些基础传感器的应用，从这周开始，正式开始环境数据采集终端的制作工作。

环境数据采集终端主要是通过各种传感器手机环境检测数据，并把终端收集到的数据显示到LCD显示器上。

所需器材：

紫外线传感器

紫外线传感器主要功能是采集空气中紫外线强度，这里使用UVM-30A紫外线传感器模块，具有准确度高，造价相对较低的特点。

使用时，将其“+”号接口接到arduino
UNO板子的5v接口上，将其“—”号接口接到arduinoUNO
板子上的GND接口上，将其”out“号接口接到板子的A0引脚上，插上电源，把事先写好的程序下载到板子上，一个紫外线传感器就接好了。

光照传感器

光照是环境数据的一个重要因素，目前环境光照的方法主要有光敏电阻和光照传感器，但是相对于光照传感器而言，光敏电阻受温度影响较大。并且其光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影响。因此考虑到这些方面的原因，我们采用光照传感器才监测环境光照。

光照传感器能够将光照强度转化为点信号输出的一种传感器，光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。然后再程序内部经过一系列的转换公式就可以正确得到当前环境光照的强度了。

接线方式：

光照传感器共有5个接口，分别对应到arduino板子上的接线方式如下：

VCC----3.3v

SDA-----A4

SCL-------A5

ADR------A3

GND-------GND

DHT22温湿度传感器

DHT22数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。

产品连接方便，可直接插接到Arduino传感器扩展板上。DHT22数字温湿度传感器精度较高，相比DHT11，输出精度更高。其信号类型为数字信号


接线方式：

DHT22共有三个接口，其中“+”和”—“分别接到板子的”5v“接口和GND接口上，s则为信号输出，接在arduino的7号引脚上即可。

粉尘传感器

空气中的粉尘数据主要通过粉尘传感器模块采集。

粉尘传感器主要功能是监测空气中的粉尘颗粒数量和浓度，因此我们可以根据粉尘传感器的输出电压来计算出空气中的粉尘数据，我们采用PPD42NS
粉尘检测传感器模块。

粉尘传感器主要可以用于设备除尘报警设备、空气净化设备、除尘机器人、火灾报警等等行业设备，可以检测烟颗粒，花粉孢子等颗粒。

接线方式：

粉尘传感器主要有5个接口，不过我们这里只用到三个，分别是“+“，”-“和数据输出接口，其中”+“，”-“分别接在arduino
UNO板子5v和GND接口上,数据接口则接在板子的6号数字接口上。

土壤温湿度传感器

在环境数据监测的过程中，土壤是一个重要的因素，土壤的温度、湿度检测是农业领域的重要的两个指标。

该传感器能够胜任监控土壤温度、湿度条件的这种应用。传感器内部集成度SHT1X提供这种高精度的要求。温度的精度最高可以达到0.4℃，湿度的精度达到%3
RH。传感器密封在外壳内部，所以不必担心腐蚀性的问题。

我们采用SHT11型土壤温湿度传感器来完成土壤中温湿度，露点的采集。

接线方式：

土壤温湿度传感器共有四根接线，分别是电源，接地，时钟输出和数据输出，下面是具体的接线方式。

黄色导线——SCK（时钟信号）——4脚

红色导线——VDD——5v

墨绿色导线——GND——GND

蓝色导线——data——2脚

MINI12864LCD显示器

在完成数据采集的任务之后，我们需要将其采集到的数据输出到lcd液晶显示器上.

这里我们采用MINI12864LCD液晶图像显示器，这款显示器是一块小巧的spi接口的液晶图像显示器，相较于并行接口的显示器，它的使用更方便，而且其占用的引脚资源更少，其显示功能也非常强大，可以显示图形，文字甚至是动画。

MINI12864LCD显示器引脚参数及其接线方法：

A0---------数据/指令选择引脚------D9

RST--------复位引脚------------------D8

CS----------设备选择引脚------------D10

SCK--------时钟引脚------------------D13

MOSI------数据输入引脚-------------D11

GND-------地----------------------------GND

VCC-------电源引脚，3.3—5v供电-----5V

LED-------背光引脚,低电平亮--------------D8

7.Arduino UNO板子，杜邦线若干