嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读Word文件下载.docx
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使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统,具体要求:
1、使用热敏电阻或者内部集成的温度传感器检测环境温度,每0.1秒检测一次温度,对检测到的温度进行数字滤波(可以使用平均法)。
记录当前的温度值和时间。
2、使用计算机,通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。
3、使用计算机进行时间的设定。
4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。
5、若超过上限值或者低于下限值,则STM32进行报警提示。
2、设计方案
本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统,这款单片机集成了很多的片上资源,功能十分强大,我使用了以下部分来完成课程设计的要求:
1、STM32F103内置了3个12位A/D转换模块,最快转换时间为1us。
本次课程设计要求进行温度测定,于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的内部信号源进行转换。
当有多个通道需要采集信号时,可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换,本设计只采集一个通道的信号,所以不使用扫描转换模式。
本设计需要循环采集电压值,所以使用连续转换模式。
2、本次课程设计还使用到了DMA。
DMA是一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据,不需要微处理器干预。
使能ADC的DMA接口后,DMA控制器把转换值从ADC数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量ADC_ConvertedValue中,当DMA传输完成后,在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的内容就是ADC转换值了。
3、STM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接,此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。
STM内部的温度传感器支持的温度范围:
-40到125摄氏度。
利用下列公式得出温度
温度(°
C)={(V25-VSENSE)/Avg_Slope}+25
式中V25是VSENSE在25摄氏度时的数值(典型值为1.42V)
Avg_Slope是温度与VSENSE曲线的平均斜率(典型值为4.3mV/C)
利用均值法对转换后的温度进行滤波,将得到的温度通过串口输出。
4、本设计采用了USART1作为串行通信接口,来进行时间、温度的传输,以及进行时间和温度上下限的设定。
5、当温度超过上下限时,开发板上的灯会相应亮起作为警报,使用了GPIO配置引脚。
6、时间计时使用了systick时钟,并配置其中断,由此进行一秒定时,实现时钟的实时显示。
7、时间设定部分参考了一个两位数字读取的函数,在进入主循环前设定参数,从而避免了在串口中断中输入只能一次性输入所有参数的弊端。
3、程序流程图
4、软件设计
用到的库文件:
stm32f10x_adc.h,stm32f10x_dma.h,stm32f10x_flash.h,stm32f10x_gpio.h,stm32f10x_rcc.h,stm32f10x_usart.h,misc.h
自己编写的文件:
main.c,stm32f10x_it.c,stm32f10x_it.h
main文件:
#include"
stm32f10x.h"
stdarg.h"
stdio.h"
#defineADC1_DR_Address((uint32_t)0x4001244C)
extern__IOu16ADC_ConvertedValue;
extern__IOu16calculated_temp;
__IOu16Current_Temp;
unsignedcharsec=0,min=0,hour=0;
typedefstruct
{
inttm_sec;
inttm_min;
inttm_hour;
}rtc_time;
rtc_timesystmtime;
__IOu16upper_bound;
__IOu16lower_bound;
//staticuint8_tUSART_Scanf(uint32_tvalue);
voidTime_Regulate(rtc_time*tm);
unsignedintTimingDelay=0;
unsignedintKEY_ON;
unsignedintKEY_OFF;
voidDelay(u32count)
u32i=0;
for(;
i<
count;
i++);
}
voidLED_GPIO_Config()
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
//使能PD端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;
//LED0-->
PD.8端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
//IO速度50MHz
GPIO_Init(GPIOD,&
GPIO_InitStructure);
//根据设定参数初始化GPIOB.5
voidSysTick_Init()
if(SysTick_Config(SystemCoreClock/1000))
{
while
(1);
}
SysTick->
CTRL&
=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
//关闭滴答定时器
//SysTick->
CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
//开启滴答定时器
voidDelay_ms(__IOu32nTime)
TimingDelay=nTime;
//打开
while(TimingDelay!
=0);
voidRCC_Config(void)//配置时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
//DMA
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
//ADC1andGPIOC
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//USART
//使能PD端口时钟LED
voidGPIO_Config(void)
/***ConfigPA.01(ADC1)***/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOC,&
/***ConfigLED***/
/***ConfigUSART***/
/*ConfigureUSART1Tx(PA.09)asalternatefunctionpush-pull*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA,&
/*ConfigureUSART1Rx(PA.10)asinputfloating*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
voidDMA_Config(void)
/*DMAchannel1configuration*/
DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=ADC1_DR_Address;
/*ADC?
?
*/
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)&
ADC_ConvertedValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=16;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1,&
DMA_InitStructure);
/*EnableDMAchannel1*/
DMA_Cmd(DMA1_Chann
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- 嵌入式 系统 课程设计 温度 检测 报警 解读