土壤湿度模块是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分,表面镀镍而不易生锈,延长使用寿命感应面积宽提高导电性能。模块双输出模式,数字量输出简单模拟量输出更精确。灵敏度可调(图中蓝电位器调节阀值)。比较器采用LM393芯片工作稳定,信号干净。设有固定螺栓孔方便安装。使用这个传感器制作一款自动浇花装置,让您的花园里的植物不用人去管理。
一、模块来源
二、规格参数
工作电压:3.3V-5V
工作电流:150MA
输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出
读取方式:ADC
管脚数量:4 Pin(2.54mm间距排针)
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【能够判断当前环境状况的功能】。首先要获取资料,查看数据手册应如何实现读取数据,再移植至我们的工程。
1、查看资料
- 传感器适用于土壤的湿度检测;
- 模块中蓝色的电位器是用于土壤湿度的阀值调节,顺时针调节,控制的湿度会越大,逆时针越小;
- 数字量输出DO可以与单片机直接相连,通过单片机来检测高低电平,由此来检测土壤湿度;
- 小板模拟量输出A0可以和AD模块相连,通过AD转换,可以获得土壤湿度更精确的数值;
原理就是将买模块自带的叉子插入土壤,水分充足的时候导电,土壤中的水将叉子的两端连通。 可以做一个小实验,拿一个金属制品,贴在叉子上将叉子两端短接,就会发现模块上面的DO_LED亮了。
2、引脚选择
3、移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同,只是将.c和.h文件更改为bsp_soilHumidity.c与bsp_soilHumidity.h。这里不再过多讲述,移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_soilHumidity.c中,编写如下代码。
c
/*
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*/
#include "bsp_soilHumidity.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称:ADC_SOILHUMIDITY_Init
* 函 数 说 明:初始化ADC功能
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void ADC_SOILHUMIDITY_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_SOILHUMIDITY_GPIO, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_SOILHUMIDITY_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_SOILHUMIDITY_AO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(PORT_SOILHUMIDITY_AO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_SOILHUMIDITY_DO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //输入
GPIO_Init(PORT_SOILHUMIDITY_DO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
ADC_DeInit(PORT_ADC);//ADC复位
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
// ADC 模式配置
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 只使用一个ADC,独立模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;// 禁止扫描模式,单通道不需要扫描
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 连续转换模式
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;// 软件触发转换
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;// 数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;// 转换通道1个
// 初始化ADC
ADC_Init(PORT_ADC, &ADC_InitStruct);
// 配置ADC时钟PCLK2的6分频,即12MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
// 配置 ADC 通道转换顺序为1,第一个转换,采样时间为55.5个时钟周期
// 通道为5
ADC_RegularChannelConfig(PORT_ADC, CHANNEL_ADC, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_ADC, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(PORT_ADC);
// 等待校准寄存器初始化完成
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(PORT_ADC));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(PORT_ADC);
// 等待校准完成
while (ADC_GetCalibrationStatus(PORT_ADC));
// 使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(PORT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_Adc_Dma_Value
* 函 数 说 明:对DMA保存的数据进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参:CHx 第几个扫描的数据
* 函 数 返 回:对应扫描的ADC值
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_ADC);
delay_ms(5);
}
Data = Data / SAMPLES;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_SH_Percentage_value
* 函 数 说 明:读取值,并且返回百分比
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:返回百分比
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
unsigned int Get_SH_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new/(float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_SH_DO_value
* 函 数 说 明:获取引脚的电平状态
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:0=未检测到高于灵敏度的可燃气体值 1=检测到高于灵敏度的可燃气体值
* 作 者:LC
* 备 注:调整模块上的滑动电阻即可调整灵敏度
******************************************************************/
char Get_SH_DO_value(void)
{
if( GPIO_ReadInputDataBit(PORT_SOILHUMIDITY_DO, GPIO_SOILHUMIDITY_DO) == RESET )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
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在文件bsp_soilHumidity.h中,编写如下代码。
c
/*
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*/
#ifndef _BSP_SOILHUMIDITY_H_
#define _BSP_SOILHUMIDITY_H_
#include "stm32f10x.h"
#define RCC_SOILHUMIDITY_GPIO RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RCC_SOILHUMIDITY_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_ADC ADC1
#define CHANNEL_ADC ADC_Channel_5
#define PORT_SOILHUMIDITY_AO GPIOA
#define GPIO_SOILHUMIDITY_AO GPIO_Pin_5
#define PORT_SOILHUMIDITY_DO GPIOA
#define GPIO_SOILHUMIDITY_DO GPIO_Pin_1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_SOILHUMIDITY_Init(void);
unsigned int Get_Adc_Value(void);
unsigned int Get_SH_Percentage_value(void);
char Get_SH_DO_value(void);
#endif
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四、移植验证
在自己工程中的main主函数中,编写如下。
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-04-01 LCKFB-LP first version
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_soilHumidity.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200);
ADC_SOILHUMIDITY_Init();
printf("ADC demo start\r\n");
while(1)
{
printf("Soil Humidity = %d\r\n", Get_SH_Percentage_value() );
delay_ms(1000);
}
}
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移植成功案例代码下载链接: