环境光强与温度采集实现认知实习报告

1、哈尔滨理工大学认识实习报告环境光强与温度采集实现学院:专业：学年学期：测控技术与通信工程通信工程2017 2018学年第2学期班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师：20XX年XX月XX日填写说明1. 封面的学年学期“ 20xx年-20xx学年”中的“ xx”为2位阿拉伯数字，表示年份；学年学期“第x学期”中“ x”为“一”或a ，”k 2. 封面的班级为“专业简称年级简写-班级”，例如“测控 17-1”；3. 课程设计报告正文一般应包括：设计目的、设计内容、结论、体 会和主要参考文献等；4. 题目层次不宜太多。不论几级标题都不能单独置于页面的最后一行，即标题排版中不能出现孤行。正文的排版中各

2、段也尽可能不 出现孤行。5. 纸型：A4纸，单面打印；页边距：上2.54cm,下2.54cm,左3.17cm、右 3.17cm;页眉：1.5cm，页脚：1.75cm，左侧装订。6. 字体：正文全部宋体、小四（英语用Times New Roman字体12）；行距：中文单倍行距，英文 1.5倍行距；页码：居中、小 五、底部。7. 第一层次标题（小二号、黑体、居左），间距为段前 12磅，段后6磅，行距为 2倍行距；第二层次标题（小三号、黑体、居 左），间距为段前6磅，段后6磅，行距为1.5倍行距；第三层 次标题（四号、黑体、居左），间距为段前 6磅，段后0磅，行 距为1.5倍行距；第四层次标题（小四

3、号、黑体、居左），间距 为段前0磅，段后0磅，行距为1.5倍行距；第五层次以下标题 与第四层次相同；8. 正文（小四号、宋体），段落开始后缩两个字，行与行之间以及各段落之间均为单倍行距。9. 主要参考文献的撰写、引用以及其它在本处未规定的内容几个是要求参见最新版的哈尔滨理工大学本科毕业设计（论文）撰写 规范。成绩评定原则：1. 过程考核占10%;2. 设计报告占50%;3. 设计答辩占40%。过程考核评分依据：1、按任务书进度完成各部分工作；2、在小组分工中承担工作量答；3、实验结果正确成绩：评阅人（签字）：设计报告评语：1、报口内谷完整、撰与规范。2、成绩：评阅人（签字）：答辩回答问题记录：

4、1、Arduino平台编写程序有什么特点？2、Arduino平台数据转换器与串口都有什么功能？成绩：评阅人（签字）：总成绩：评阅人（签字）：年 月曰1环境光强与温度采集实现任务书一、设计目的熟悉C语言编程方法，认识常见光前温度传感器，熟悉简单的Arduino编程平台,能够使用C语言完成基本的采集传输任务。二、设计内容使用Arduino学习板，对环境光强和温度进行采集，分辨光强和温度传感器，理解传感器的基本特性，掌握 C语言采集传感器数据，上传至电脑的过程。三、设计用设备Arduino UNO学习板，光敏电阻，热敏电阻，杜邦线。四、设计要求1. 使用Arduino学习板，对环境光强和温度进行采集

5、。2. 将传感器的数据上传于电脑，使用曲线实时显示传感器的数据。3. 校正温度传感器的温度数据，使之接近真实的室温。4. 根据光强传感器感受的光强数据控制LED的亮度，使用PWM模式控制。五、课程设计安排1. 分组每2人为小组，完成设计任务2. 时间安排时间安排见表1。表1课程设计内容及时间安排序号实践内容实践天数实践场所1将传感器的数据上传于电脑，使用曲线实时显 示传感器的数据3实验室2根据光强传感器感受的光强数据控制LED的亮度，使用PWM模式控制3实验室3编与程序并调试，完成设计报告4实验室合计:完成设计10实验室六、考核方法1. 出勤及工作态度考核；2. 检查服务器和脚本程序;3. 检

6、查单片机程序；4. 控制电源开关现象；5. 学年设计报告；6. 答辩。一、设计目的1二、设计内容1三、总结5四、体会5主要参考文献6附录6II，、设计目的通过实验掌握C语言的编程方法和技巧，在实验中熟悉和掌握Arduino编程平台的操作。对光敏电阻、热敏电阻、Arduino学习板、光照强度传感器等器材使用和连接全面的掌握。对环境光强和温度进行采集，分辨光强和温度传感 器，理解传感器的基本特性。】、设计内容1、了解此次实验的基本内容；2、编写常见光前温度传感器的驱动程序，了解程序实现的功能；3、调试和编译程序，修改程序到没有任何的错误；4、 连接线路，将传感器和Arduino UNO学习板连接，

7、然后用仿真器将其 电脑终端连接。用公对母杜邦线将单片机与电脑终端连接。5、将传感器的数据上传于电脑，使用曲线实时显示传感器的数据光照强度传感器主要使用的是光敏电阻，光敏电阻的阻值与光照强度呈线 性变化，所以阻值的大小可以反映光照强度的大小。所需配件：Ardui no UNO 1 块公对母杜邦线3根实验代码：(1)程序 int a=A0;int b=A1;int c=1;int d=2;int e;void setup()Serial.begi n(9600);Ipi nM ode(c,OUTPUT);pi nM ode(d,OUTPUT);void loop()digitalWrite(c,

8、HIGH);while(1)if(a nalogRead(a)1000)while(1)digitalWrite(c,LOW);delay(1000+a nalogRead(a);digitalWrite(c,HIGH);delay(1000+a nalogRead(a);if(a nalogRead(b)1700)while(1)digitalWrite(c,LOW);delay(1000+a nalogRead(b);digitalWrite(c,HIGH);delay(1000+a nalogRead(b);(1 )光敏传感器光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，

9、它 可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体 成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表 面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。光敏传感器具 有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得 到广泛应用。光照传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点。光照传感器的物理基 础是光电效应，即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。我们了 解了光照传感器基本工作原理，以及传感器驱动的编写和部分程序的作用。我 们亲眼观察到了光照传感器采集温度的变化，并且光照传感器采集的数据随着 周围环境光照的变化而变化。会

10、用串口工具观察传感器采集的数据。（2）Arduino Uno 开发板Arduino Uno开发板以ATmega328 MCU控制器为基础具备14路数字 输入/输出引脚（其中6路可用于PWM输出）、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷 谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它 采用Atmega16U2芯片进行USB到串行数据的转换。Uno PCB的最大长度和宽 度分别为2.7和2.1英寸，USB连接器和电源插座超出了以前的尺寸。4个螺丝孔让电路板能够附着在表面或外壳上。请注意，数字引脚7和8之间的距离是160密耳（0.16）,不是其他引脚间距（100密耳）的偶数倍。它

11、包含了组成 微控制器的所有结构，同时，只需要一条USB数据线连接至电脑。目前，Arduino Uno已成为Arduino主推的产品。（3）热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电 阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对 温度敏感，不同的温度下表现出不同 的电阻值。正 温度系 数热敏电阻 器 （PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC ）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。温度、湿度、光照和声音传感器采集到的都是模拟信号，需要从模拟量转 换到数字量，最终实现数字式输出。各个传感器与Arduino连接也

12、非常方便，只需将其输出端接到 Arduino相应的数字引脚；也可以采用 Arduino传感器扩 展板，将传感器的输出端直接连在扩展板上。在黑暗的无光条件下，光敏电阻的阻值非常高。光线越强，电阻值反而越 小。通过测量光敏电阻两侧的电压变化值可以得知光敏电阻值的变化进而获得 光照强度值。在连接图中，我们可以发现为光敏电阻串联了一个分压电阻。上 图中，RL 是光敏 电阻，R1是串联的分压 电阻，Vout=RLR1+RL ? VinVout=RLR1+RL ?Vin，在黑暗中，RL的阻值会很大很大，所以 Vout也就 很大，接近5V。一旦有光线照射的话，RL的值就会迅速减小，所以 Vout也就1k10

13、k左随之减小。通过上面这个公式可以看出，R1选取不能太小，最好在右，否则比值变化不明显。WvVAR1RL5V图1:光敏电阻电路图图3:实验中板子图三、总结在此次的认知实习中，我充分的把平时学习到的理论知识应用到实际实验 中。但是很多的时候还是感觉力不从心，由于不懂电路知识，看不懂原理图， 接哪个引脚都花了很长时间。使用Arduino学习板，对环境光强和温度进行采集的过程中，不仅需要懂得驱动程序的变成，还需要对各种线路进行连接。以 Arduino UNO和各类传感器为核心，设计并编写了Arduino UNO程序，实现实时、便捷地监测周围环境的温度、湿光照变化情况，并采集传感器数据上 传到监测平台。此次的实验是设计智能环境监测系统的核心部分，最好这部分的认知实践 能够让我对各类设计知识更加的熟悉。该设计能够经济、高效地实现数据采 集，可用于实时环境状况的快速监测。四、体会本设计利热敏传感器、光敏传感器、声音传感器组成了环境监测的基本因素，实现了对温度、环境光的快捷实时检测，可以方便地掌握自己身处的环境 情况。设计具有价格低廉、轻便简洁、便于携带等特点，实验的部分可以作为 环境监测技术的核心，主要的应用场景为计算机机房、图书馆、储存粮仓、温 室大棚测温