随着物联网和嵌入式系统的快速发展，高性能微控制器成为了智能化产品开发的重要工具。本文以ST公司的STM32H743微控制器为例，设计并实现一个温度监测系统，详细介绍系统架构、硬件设计和代码实现。
一、项目背景温度监测是工业自动化、医疗设备和智能家居中不可或缺的功能。基于STM32H743的开发板和外部温度传感器，我们可以快速搭建一套高性能、低功耗的温度监测解决方案。
二、硬件设计本项目所需的主要硬件包括：
- STM32H743开发板
- DS18B20数字温度传感器
- I2C OLED显示屏
硬件连接方案：
- DS18B20与STM32通过单总线通信
- OLED显示屏通过I2C接口连接
电路连接示意图如下：
- DS18B20数据引脚连接到PA1
- I2C OLED SDA连接PB7，SCL连接PB6
三、软件设计本项目的软件设计包括以下几个部分：
- DS18B20温度数据读取
- OLED显示更新
- 主循环处理逻辑
以下是实现代码：
- #include "main.h"
- #include "ds18b20.h"
- #include "ssd1306.h"
- void SystemClock_Config(void);
- static void MX_GPIO_Init(void);
- static void MX_I2C1_Init(void);
- I2C_HandleTypeDef hi2c1;
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- MX_GPIO_Init();
- MX_I2C1_Init();
- SSD1306_Init();
- float temperature = 0.0f;
- char buffer[16];
- while (1) {
- temperature = DS18B20_ReadTemp();
- sprintf(buffer, "Temp: %.2fC", temperature);
- SSD1306_Clear();
- SSD1306_GotoXY(10, 10);
- SSD1306_Puts(buffer, &Font_7x10, 1);
- SSD1306_UpdateScreen();
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
- static void MX_GPIO_Init(void) {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
- __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
- GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
- GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
- HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
- }
- static void MX_I2C1_Init(void) {
- hi2c1.Instance = I2C1;
- hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000;
- hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
- hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
- hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
- hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
- hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
- hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
- hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
- if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) {
- Error_Handler();
- }
- }
- void SystemClock_Config(void) {
- // 时钟配置代码省略，使用HAL库工具自动生成
- }
- DS18B20数据读取通过DS18B20_ReadTemp()实现，返回浮点型温度值。
- OLED显示通过SSD1306库实现，屏幕刷新周期为1秒。
- STM32H743提供了强大的计算能力和丰富的外设资源，能够快速处理传感器数据并显示。
五、测试结果系统运行稳定，温度测量精确，OLED屏幕能够实时更新温度值。本系统具有以下特点：
- 高性能：STM32H743主频高达480MHz，处理效率极高。
- 易扩展：可以集成更多传感器和功能模块。
- 实时性：温度数据每秒更新，适用于实时监测场景。
六、总结通过本项目，我们深入了解了STM32H743在嵌入式开发中的优势及其应用潜力。未来，可以进一步优化功耗，并引入蓝牙或Wi-Fi模块，实现远程监控功能。
|
|
楼主
