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[MM32软件] 【瞎折腾系列】MM32F103空气质量检测仪

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呐咯密密|  楼主 | 2021-7-27 11:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
[url=home.php?mod=space&uid=760190]@21小跑堂 #申请原创#[/url]
还是我的风格,开篇先啰嗦:
闲来无事,太难的不会,就想玩玩手里的吃灰板子。
去年在灵动的活动中获得一块MM32L073为主控的开发板,型号为eMiniBoard MB-023。当时测评就写了一个开箱和串口测试,现在重新捡起来,玩点小应用,因为手头的传感器有限,只能做一个空气质量检测仪,主要包含三个功能:空气温度检测,空气湿度检测和PM2.5浓度检测。
但是在调试温湿度检测的时候翻车了,使用的传感器是DHT11模块,该模块在使用时需要微秒级别的延时,但是我在MM32L073的库中找不到us的延时函数,当然排除空函数的粗延时,使用SysTick只能做到ms级别的延时,自己写一个us的延时函数,发现根本不起作用,具体如下:
void delay_init()
{
        RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;

    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000))
    {
        /* Capture error */
        while (1);
    }
    /* Configure the SysTick handler priority */
    NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);//SysTick中断优先级设置
}
以上是官方库中的延时函数初始化,SysTick_Config函数中给定系统时钟(48M)除以1000,使SysTick以1毫秒进入一次中断,如果我将SystemCoreClock 除以1000000应该是1us进入一次中断,但是这个会导致延时函数卡死,在debug后发现程序卡死在SysTick_Config()函数,继续追踪:
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if ((ticks - 1) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  
          return (1);      /* Reload value impossible */

  SysTick->LOAD  = ticks - 1;                                  /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Systick Interrupt */
  SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0);                                                  /* Function successful */
}
程序卡死在SysTick->LOAD = ticks - 1;也就是SysTick的重装载值寄存器写入47卡死,忘了在哪篇帖子看到有人说该值不能小于255,否则会自动将255写入。经过测试确实如此,此处我没有深入探究,改用定时器。ps:该问题在STM32F030和GD32E230均不存在,不知这其中有何缘由,希望了解的大佬给个提示。
经过测试,定时器的中断是无法达到1us进入一次中断的,无论如何设置,定时器最短只能在3us左右进一次中断。该方案作废。
路程已经过半,总不能半途而废,于是在某宝买了一个MM32F103CBT6最小系统,花了七十多大洋,涨价真离谱啊!
啰里啰嗦一大堆,终于可以进入正文了
本文一共三个模块:
OLED模块,使用模拟IIC驱动。
DHT11温湿度模块,IO口的读写操作。
夏普GP2Y10粉尘传感器,UART操作。

OLED驱动
oled模块手里有两块7针0.96寸的屏幕,但是在测试的时候都不好用,无论如何也点亮不了,于是在买最小系统板的同时也顺带买了一个4针的oled 0.96的屏,今天测试同样无法使用,换了几个方法,又拿stm32的板子,用例程测试,都是不行,最后发现是杜邦线断了,在内部断了,外表看不出来。我真的是一言难尽
关于该屏幕的介绍这里就不啰嗦了,网上到处都是,这里分享一下我的驱动。oled.c
#include "oled.h"
#include "stdlib.h"
#include "oledfont.h"           
#include "delay.h"
//OLED的显存
//存放格式如下.
//[0]0 1 2 3 ... 127        
//[1]0 1 2 3 ... 127        
//[2]0 1 2 3 ... 127        
//[3]0 1 2 3 ... 127        
//[4]0 1 2 3 ... 127        
//[5]0 1 2 3 ... 127        
//[6]0 1 2 3 ... 127        
//[7]0 1 2 3 ... 127                           
/**********************************************
//IIC Start
**********************************************/
/**********************************************
//IIC Start
**********************************************/
void IIC_Start()
{

        OLED_SCLK_Set() ;
        OLED_SDIN_Set();
        OLED_SDIN_Clr();
        OLED_SCLK_Clr();
}

/**********************************************
//IIC Stop
**********************************************/
void IIC_Stop()
{
OLED_SCLK_Set() ;
//        OLED_SCLK_Clr();
        OLED_SDIN_Clr();
        OLED_SDIN_Set();
        
}

void IIC_Wait_Ack()
{

        //GPIOB->CRH &= 0XFFF0FFFF;        //设置PB12为上拉输入模式
        //GPIOB->CRH |= 0x00080000;
//        OLED_SDA = 1;
//        delay_us(1);
        //OLED_SCL = 1;
        //delay_us(50000);
/*        while(1)
        {
                if(!OLED_SDA)                                //判断是否接收到OLED 应答信号
                {
                        //GPIOB->CRH &= 0XFFF0FFFF;        //设置PB12为通用推免输出模式
                        //GPIOB->CRH |= 0x00030000;
                        return;
                }
        }
*/
        OLED_SCLK_Set() ;
        OLED_SCLK_Clr();
}
/**********************************************
// IIC Write byte
**********************************************/

void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte)
{
        unsigned char i;
        unsigned char m,da;
        da=IIC_Byte;
        OLED_SCLK_Clr();
        for(i=0;i<8;i++)               
        {
                        m=da;
                //        OLED_SCLK_Clr();
                m=m&0x80;
                if(m==0x80)
                {OLED_SDIN_Set();}
                else OLED_SDIN_Clr();
                        da=da<<1;
                OLED_SCLK_Set();
                OLED_SCLK_Clr();
                }


}
/**********************************************
// IIC Write Command
**********************************************/
void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command)
{
   IIC_Start();
   Write_IIC_Byte(0x78);            //Slave address,SA0=0
        IIC_Wait_Ack();        
   Write_IIC_Byte(0x00);                        //write command
        IIC_Wait_Ack();        
   Write_IIC_Byte(IIC_Command);
        IIC_Wait_Ack();        
   IIC_Stop();
}
/**********************************************
// IIC Write Data
**********************************************/
void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data)
{
   IIC_Start();
   Write_IIC_Byte(0x78);                        //D/C#=0; R/W#=0
        IIC_Wait_Ack();        
   Write_IIC_Byte(0x40);                        //write data
        IIC_Wait_Ack();        
   Write_IIC_Byte(IIC_Data);
        IIC_Wait_Ack();        
   IIC_Stop();
}
void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd)
{
        if(cmd)
                        {

   Write_IIC_Data(dat);
   
                }
        else {
   Write_IIC_Command(dat);
               
        }


}


/********************************************
// fill_Picture
********************************************/
void fill_picture(unsigned char fill_Data)
{
        unsigned char m,n;
        for(m=0;m<8;m++)
        {
                OLED_WR_Byte(0xb0+m,0);                //page0-page1
                OLED_WR_Byte(0x00,0);                //low column start address
                OLED_WR_Byte(0x10,0);                //high column start address
                for(n=0;n<128;n++)
                        {
                                OLED_WR_Byte(fill_Data,1);
                        }
        }
}


/***********************Delay****************************************/
void Delay_50ms(unsigned int Del_50ms)
{
        unsigned int m;
        for(;Del_50ms>0;Del_50ms--)
                for(m=6245;m>0;m--);
}

void Delay_1ms(unsigned int Del_1ms)
{
        unsigned char j;
        while(Del_1ms--)
        {        
                for(j=0;j<123;j++);
        }
}

//坐标设置

        void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)
{         OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD);
}            
//开启OLED显示   
void OLED_Display_On(void)
{
        OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
        OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD);  //DCDC ON
        OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD);  //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示     
void OLED_Display_Off(void)
{
        OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
        OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD);  //DCDC OFF
        OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD);  //DISPLAY OFF
}                                            
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!         
void OLED_Clear(void)  
{  
        u8 i,n;                    
        for(i=0;i<8;i++)  
        {  
                OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址(0~7)
                OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
                OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
                for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
        } //更新显示
}
void OLED_On(void)  
{  
        u8 i,n;                    
        for(i=0;i<8;i++)  
        {  
                OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址(0~7)
                OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
                OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
                for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(1,OLED_DATA);
        } //更新显示
}
//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
//x:0~127
//y:0~63
//mode:0,反白显示;1,正常显示                                 
//size:选择字体 16/12
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size)
{              
        unsigned char c=0,i=0;        
                c=chr-' ';//得到偏移后的值                        
                if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}
                if(Char_Size ==16)
                        {
                        OLED_Set_Pos(x,y);        
                        for(i=0;i<8;i++)
                        OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
                        OLED_Set_Pos(x,y+1);
                        for(i=0;i<8;i++)
                        OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
                        }
                        else {        
                                OLED_Set_Pos(x,y);
                                for(i=0;i<6;i++)
                                OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
                                
                        }
}
//m^n函数
u32 oled_pow(u8 m,u8 n)
{
        u32 result=1;         
        while(n--)result*=m;   
        return result;
}                                 
//显示2个数字
//x,y :起点坐标         
//len :数字的位数
//size:字体大小
//mode:模式        0,填充模式;1,叠加模式
//num:数值(0~4294967295);                           
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size2)
{                 
        u8 t,temp;
        u8 enshow=0;                                                   
        for(t=0;t<len;t++)
        {
                temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
                if(enshow==0&&t<(len-1))
                {
                        if(temp==0)
                        {
                                OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,' ',size2);
                                continue;
                        }else enshow=1;
                          
                }
                 OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,temp+'0',size2);
        }
}
//显示一个字符号串
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 Char_Size)
{
        unsigned char j=0;
        while (chr[j]!='\0')
        {                OLED_ShowChar(x,y,chr[j],Char_Size);
                        x+=8;
                if(x>120){x=0;y+=2;}
                        j++;
        }
}
//显示汉字
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no)
{                                 
        u8 t,adder=0;
        OLED_Set_Pos(x,y);        
    for(t=0;t<16;t++)
                {
                                OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
                                adder+=1;
     }        
                OLED_Set_Pos(x,y+1);        
    for(t=0;t<16;t++)
                        {        
                                OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
                                adder+=1;
      }                                       
}
/***********功能描述:显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0~127,y为页的范围0~7*****************/
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{         
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
  
  if(y1%8==0) y=y1/8;      
  else y=y1/8+1;
        for(y=y0;y<y1;y++)
        {
                OLED_Set_Pos(x0,y);
    for(x=x0;x<x1;x++)
            {      
                    OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);                    
            }
        }
}

//初始化SSD1306                                            
void OLED_Init(void)
{         

         

         
         GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
         

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);         //使能A端口时钟
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;         
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);          //初始化GPIOD3,6
         GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7);        


delay_ms(800);
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--display off
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
        OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  
        OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD);//--set page address
        OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); // contract control
        OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);//--128   
        OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//set segment remap
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--normal / reverse
        OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
        OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD);//--1/32 duty
        OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Com scan direction
        OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD);//set osc division
        OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xD8,OLED_CMD);//set area color mode off
        OLED_WR_Byte(0x05,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//Set Pre-Charge Period
        OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//set com pin configuartion
        OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//set Vcomh
        OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//set charge pump enable
        OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//
        
        OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
}
oled.h
#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H                                   
#include "sys.h"
#include "stdlib.h"                    
#define OLED_MODE 0
#define SIZE 8
#define XLevelL                0x00
#define XLevelH                0x10
#define Max_Column        128
#define Max_Row                64
#define        Brightness        0xFF
#define X_WIDTH         128
#define Y_WIDTH         64                                                              
//-----------------OLED IIC端口定义----------------                                             

#define OLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL
#define OLED_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)

#define OLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA
#define OLED_SDIN_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)

                     
#define OLED_CMD  0        //写命令
#define OLED_DATA 1        //写数据


//OLED控制用函数
void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd);  
void OLED_Display_On(void);
void OLED_Display_Off(void);                                                                                          
void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);
void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot);
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size);
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size);
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y, u8 *p,u8 Char_Size);         
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y);
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no);
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[]);
void Delay_50ms(unsigned int Del_50ms);
void Delay_1ms(unsigned int Del_1ms);
void fill_picture(unsigned char fill_Data);
void Picture();
void IIC_Start();
void IIC_Stop();
void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command);
void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data);
void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte);

void IIC_Wait_Ack();
#endif  
这里只有一点需要说明,就是Write_IIC_Byte(0x78); 写IIC地址,改地址一般默认0x78,该地址是可以通过屏幕背面的电阻修改的。
DHT11温湿度模块DHT11模块为单总线通信,一根数据线即可完成数据的交互,MCU发送数据请求后,等待模块回传数据即可,一次通讯的时间是4ms左右,速度较慢,所以只适合一般的引用场景,一次完整的数据是40bit,数据格式如下:
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集, 用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集, 如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。 DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
根据以上信息,我们便可编写DTH11的代码:


该模块在正点原子的例程中也有,但是正点原子使用的是GPIO的位带操作,在使用MM32L073时候无法使用,M0内核好像没有位带操作,只能使用伪位带操作或者直接用函数来修改GPIO的输入输出。因为我之前在MM32L073玩了两天,所以这里也不采用位带操作,直接函数控制。
DHT11.C
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
void DHT11_IO_IN(void)//温湿度模块输入函数
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);
}

void DHT11_IO_OUT(void)//温湿度模块输出函数
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);
}

//复位DHT11
void DHT11_Rst(void)   
{                 
   DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT
    DHT11_DQ_Low; //DQ=0
    delay_ms(20);    //拉低至少18ms
    DHT11_DQ_High; //DQ=1
        delay_us(30);     //主机拉高20~40us
}

//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Check(void)   
{   
u8 retry=0;//定义临时变量
DHT11_IO_IN();//SET INPUT
  while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
        retry++;
        delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
    while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==0)&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
{
        retry++;
        delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;   
return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//返回值:1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void)  
{
u8 retry=0;
while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)&&retry<100)//等待变为低电平
{
        retry++;
        delay_us(1);
}
        retry=0;
while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==0)&&retry<100)//等待变高电平
{
        retry++;
        delay_us(1);
}
        delay_us(40);//等待40us
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_DHT11,IO_DHT11)==1)
return 1;
else
return 0;   
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值:读到的数据
u8 dat;
u8 DHT11_Read_Byte(void)   
{        
    u8 i;
    dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
   dat<<=1;
    dat|=DHT11_Read_Bit();
    }   
    return dat;
}

//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值:0,正常;1,读取失败
u8 buf[5];
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)   
{        
        
        u8 i;
        DHT11_Rst();
if(DHT11_Check()==0)
{
        for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
        {
        buf[i]=DHT11_Read_Byte();
        }
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
        *humi=buf[0];
        *temp=buf[2];
}
}else return 1;
return 0;   
}
//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在     
u8 DHT11_Init(void)
{   
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
        
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IO_DHT11;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_Init(GPIO_DHT11,&GPIO_InitStructure);
        GPIO_SetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11);        
        
        DHT11_Rst();  //复位DHT11
        return DHT11_Check();//等待DHT11的回应
}


/*****************************************************************/
dht11.h
#ifndef __DHT11_H__
#define __DHT11_H__


#include "sys.h"

#define IO_DHT11 GPIO_Pin_12 //引入中间变量,方便移植
#define GPIO_DHT11 GPIOB //引入中间变量,方便移植

#define DHT11_DQ_High GPIO_SetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11)
#define DHT11_DQ_Low  GPIO_ResetBits(GPIO_DHT11,IO_DHT11)

void DHT11_IO_OUT(void);//温湿度模块输出函数
void DHT11_IO_IN(void); //温湿度模块输入函数
u8 DHT11_Init(void);  //初始化DHT11
u8   DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度
u8   DHT11_Read_Byte(void);             //读出一个字节
u8   DHT11_Read_Bit(void);              //读出一个位
u8   DHT11_Check(void);                 //检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void);                   //复位DHT11
#endif
SHARP GP2Y1051AU0F粉尘传感器
粉尘传感器中有LED光源和光敏检测,当空气中含有粉尘时会使光发生散射,光敏元件会检测到这些散射的光而输出不同的电压,粉尘浓度的不同输出的电压也不同,该模块直接由串口输出,直接读取串口的数据,提取电压值,计算后便可获得粉尘浓度值。
串口输出参数:
波特率:2400 bit/s
数据发送格式:
起始位Vout(H) Vout(L)  Vref(H)  Vref(L)  校验位 结束位
0xAA 如:0x01 如:0x3A 如:0x00 如:0x7A 如:0xD0 0xFF
数据处理:
Vout = (Vout(H)*256+Vout(L))/1024*5
粉尘浓度计算:Ud= A*Vout,A为比例系数,一般用800。
注意:模块数据不是按照数据包输出,也不需要MCU发送指令,因此只需接模块的TX,RX悬空便可,仅仅是10ms输出一个字节,一共7个字节,结束位输出完成后,下一个10ms到来,继续输出下一个起始位,所以在接收数据时不能按照整包接收的方式,要逐个接收并判断起始位。
我采用开启串口接收中断,每一次触发中断接收数据后都做数据的判断处理:
void UART1_IRQHandler(void)                 //串口1中断服务程序
{
    u8 Res;
    if(UART_GetITStatus(UART1, UART_IT_RXIEN)  != RESET) { //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
        UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_IT_RXIEN);
        Res = UART_ReceiveData(UART1);  //读取接收到的数据

                PM2_5_DATA_COUNT(Res);

    }

}
接收到一位数据后进入数据处理函数PM2_5_DATA_COUNT();
float vout;
void PM2_5_DATA_COUNT(u8 dat)
{
        u16 sum = 0;//用于计算校验和
        
        if(dat==170)//判断起始位 ,起始位固定位0xAA=170,
        {
                j = 0;
                DST_Buffer[j] = dat;
        }
        else{
                j=j+1;
                DST_Buffer[j] = dat;
                if(j==6)
                {
                        sum = DST_Buffer[1]+DST_Buffer[2]+DST_Buffer[3]+DST_Buffer[4];
                        if(sum==DST_Buffer[5]&&DST_Buffer[6]==0xFF)
                        {
                        vout = (float)((DST_Buffer[1]*256+DST_Buffer[2]));
                        vout = vout/(1024*5);
                        PM2_5 = 1000*vout;

                        }               
                }
        }
}
其中vout变量可以定义为局部变量,这里我为了调试拿了出来,但是肯定要定义成浮点型,因为计算的电压是小数,此函数是为了找到起始位,并将数据按照数据格式排列在数组中,这样方便最后取数据去计算。我在一开始使用的是DMA的接收方式,数据会错乱摆放,导致寻找数据很麻烦,后面才换成串口中断的方式。
如果想要提高精度可将多次测量进行平均,我因为太懒,不搞了。
主函数:
int main(void)
{
        u8 wd=0;      
        u8 sd=0;
        delay_init();
        DHT11_Init();
    uart_initwBaudRate(2400);
        OLED_Init();                        //初始化OLED  
        OLED_Clear();
        while(1)
        {               
                OLED_ShowString(0,0,"PM2.5:",16);
                OLED_ShowString(0,3,"temp:",16);  
                OLED_ShowString(0,6,"humi:",16);                 
                OLED_ShowString(85,0,"ug/m3",16);
                OLED_ShowString(85,3,"C",16);
                OLED_ShowString(85,6,"%RH",16);                 
                OLED_ShowNum(45,0,PM2_5,3,16);        
                DHT11_Read_Data(&wd,&sd);//读取温湿度值
                OLED_ShowNum(50,3,wd,3,16);
                OLED_ShowNum(50,6,sd,3,16);

        }
}
因为PM2.5是中断处理的,主函数中添加一个温湿度的读取,所有的数据打印在OLED便可。最后看一下我的实物图。
图片.jpg
1627356814312.gif
动态图展示了空气质量变化的动态效果,因为室内不能用烟雾,测试用的电子烟,实际上不属于粉尘,所以数值变化不明显。
此文到此便结束了,因为只是瞎倒腾,所以使用的模块都是比较粗糙的,外壳也没有,我的3D打印机还是没钱买,凑活过吧。
简单效果,很多人都会,不喜勿喷。

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21小跑堂 打赏了 200.00 元 2021-07-28
理由:恭喜通过原创文章审核!请多多加油哦!

呐咯密密|  楼主 | 2021-7-27 13:10 | 显示全部楼层
添加一下工程 MM32F103.rar (3.25 MB, 下载次数: 34)

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littlelida| | 2021-7-27 15:02 | 显示全部楼层
DHT11可能不需要us延迟

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呐咯密密 2021-7-27 15:07 回复TA
主机需要发送80us的低电平响应信号呀,当然这个时间不是很严苛,用MM32L073也是可以的,但是不准,不太舒服 
Gavin3389| | 2021-7-28 08:51 | 显示全部楼层
你这动图,干得漂亮

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15302656163| | 2021-7-29 09:56 | 显示全部楼层
以后不要在某宝花高价买了,找我买,优惠给您!!!MM32F103CBT6/MM32F003TW  、MM32F0010A1T  都有,绝对惊喜价!

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hjl2832| | 2021-7-29 12:42 | 显示全部楼层
步错,PM2.5+OLED显示。

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ulystronglll| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
资料还是相当全面的,开发板也不错                                 

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lzmm| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
正准备学习的朋友推荐下载。                                 

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pklong| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
  应用还是很广泛的                                 

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aspoke| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
资料还是相当全面的,开发板也不错                                 

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maudlu| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
以后多交流交流                  

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hellosdc| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
以后学习就方便了                                 

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chenci2013| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
相当全的资料,很适合初学者                                 

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linfelix| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
有时间需要好好看看   不错                                 

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benjaminka| | 2021-8-1 22:14 | 显示全部楼层
楼主太好了,非常感谢            

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qiufengsd| | 2021-8-1 22:15 | 显示全部楼层
资料的确是很全面                                 

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tabmone| | 2021-8-1 22:15 | 显示全部楼层
资料很实用,谢谢楼主!                                 

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myiclife| | 2021-8-1 22:15 | 显示全部楼层
感谢分享,提供的例程很实用                                 

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pixhw| | 2021-8-1 22:15 | 显示全部楼层
以后学习就方便了                                 

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iamaiqiyi| | 2021-8-1 22:15 | 显示全部楼层
具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

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