智能可穿戴设备嵌入式开发 课件 项目三 设计开发环境紫外线监测器.pptx

项目三设计开发环境紫外线监测器【知识点】? DHT11温湿度传感器? 紫外线检测传感器? DHT11温湿度传感器时序? DHT11数据格式? 紫外线检测原理? 紫外线传感器电路? 紫外线传感器检测算法【技能点】? 使用数字传感器DHT11采集温湿度? 使用紫外线传感器采集紫外线数据

利用STM8L051F3和DHT11温湿度传感器设计并制作自动环境温湿度检测器，并在OLED显示屏上显示测得的温湿度数据。任务一设计开发环境温湿度检测器

工作电压范围：3.3V-5.5V工作电流：平均0.5mA输出：单总线数字信号测量范围：湿度20~90％RH，温度0~50℃精度：湿度±5%，温度±2℃分辨率：湿度1%，温度1℃知识点1.DHT11温湿度传感器

DHT11数字温湿度传感器采用单总线数据格式。单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5个字节（40Bit）组成。数据分小数部分和整数部分，一次完整的数据传输为40bit，高位先出。DHT11的数据格式为：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加。知识点1-1.DHT11温湿度传感器

知识点1-2.DHT11温湿度传感器数据输出编码传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、温度、整数、小数)之间应该分开处理。例如，某次从DHT11读到的数据如图所示：由以上数据就可得到湿度和温度的值，计算方法：湿度=byte4.byte3=45.0(％RH)温度=byte2.byte1=28.0(℃)校验=byte4+byte3+byte2+byte1=73(校验正确)

数据发送流程：首先主机发送开始信号，即：拉低数据线，保持t1（至少18ms）时间，然后拉高数据线t2（20~40us）时间，然后读取DHT11的响应，正常的话，DHT11会拉低数据线，保持t3（40~50us）时间，作为响应信号，然后DHT11拉高数据线，保持t4（40~50us）时间后，开始输出数据。知识点1-3.DHT11温湿度传感器时序图

知识点1-3.DHT11温湿度传感器时序图DHT11输出数字‘0’的时序如图DHT11输出数字‘1’的时序如图

一．硬件准备

DHT11温湿度传感器接口连接原理图

程序流程图与实验结果

任务二设计开发紫外线监测显示器设计并制作一个环境紫外线检测显示器，使用紫外线传感器采集环境的紫外线强度信息，将采集到的信息送到单片机进行处理，把转换为强度值的紫外线数据通过显示器显示。

知识点1紫外线对人体的影响紫外线是指阳光中波长10至400纳米(nm)的光线，可分为UVA(紫外线A，波长320～400纳米，长波)、UVB(波长290～320纳米，中波)、UVC(波长100～290纳米，短波)。UVB致癌性最强，晒红及晒伤作用为UVA的1000倍。UVC可被臭氧层所阻隔。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基，导致细胞膜的过氧化反应，使黑色素细胞产生更多的黑色素，并往上分布到表皮角质层，造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶。

知识点1-2紫外线对人体的影响紫外线能使许多物质激发荧光，很容易让照相底片感光。当紫外线照射人体时，能促使人体合成维生素D，以防止患佝偻病，经常让小孩晒晒太阳就是这个道理。紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房就利用紫外线消毒。但过强的紫外线会伤害人体，应注意防护。玻璃、大气中的氧气和高空中的臭氧层，对紫外线都有很强的吸收作用，能吸收掉太阳光中的大部分紫外线，因此能保护地球上的生物，使它们免受紫外线伤害。

知识点2.紫外线传感器构造最早的紫外线传感器是基于单纯的硅，精度不高。在十几年前，日本日亚公司研发出了GaN系的晶体，由此产生了GaN的紫外线传感器，其精度远远高于单晶硅的精度，成为最常用的紫外线传感器材料。二六族ZnS材料被研发应用到了紫外线传感器领域，其精度比GaN系的传感器提高了近10^5倍。在一定程度上，ZnS系的紫外线传感器将与GaN系的平分秋色。■电气特性?

采用氮化镓基材料；?

PIN型光电二极管；?

光伏工作模式；?

对可见光无响应；?

暗电流低；?

输出电流与紫外指数成线性关系。?

符合欧盟RoHS指令，无铅、无镉?

■典型应用?

测量紫外指数：手机、数码相机、MP4、PDA、GPS等携式移动产品；?

用于紫外检测器：全部紫外线波段的检测器、单UV-A波段检测器、紫外线指数检测器、紫外线杀菌灯辐照检测器。

知识点3.紫外线传感器电路解析本模块使用GUVA-S12SD紫外线传感器，可放置在自然环