以下是一个基于STM32的温度监控系统的代码案例。
首先,我们需要准备以下硬件和软件:
硬件:
STM32开发板(本案例使用STM32F103C8T6作为示例)
温度传感器(本案例使用DS18B20作为示例)
电阻和电容等基本电子元件
软件:
Keil MDK开发工具
STM32CubeMX配置工具
ST-Link调试器
接下来,我们按照以下步骤进行开发:
硬件连接 将STM32开发板和温度传感器连接起来。具体连接方式可以参考DS18B20的数据手册。一般来说,我们需要将DS18B20的VCC引脚连接到STM32的电源引脚,GND引脚连接到STM32的地引脚,以及将DS18B20的数据引脚连接到STM32的一个GPIO引脚。
STM32CubeMX配置 打开STM32CubeMX配置工具,选择我们使用的STM32型号。然后,我们需要进行以下配置:
选择SYS模块,配置时钟源和系统频率。
选择RCC模块,配置GPIO引脚和外部时钟。
选择GPIO模块,配置用于连接DS18B20的GPIO引脚。将其设置为输出模式,并选择合适的速度设置。
选择USART模块,配置串口用于与PC进行通信。选择合适的串口引脚并配置波特率。
选择TIM模块,配置定时器用于定时读取温度传感器的数据。选择合适的定时器和时钟源,并设置合适的定时周期。
选择DMA模块,配置DMA用于串口传输数据。
选择NVIC模块,使能串口和定时器的中断。
生成代码 点击STM32CubeMX的"Generate Code"按钮,生成基本的初始化代码。我们将使用Keil MDK开发工具来编辑和编译代码。
编写主要代码 打开Keil MDK开发工具,创建一个新的工程,并将生成的代码添加到工程中。在工程中找到main.c文件,然后根据以下示例代码进行修改:
#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
UART_HandleTypeDef huart1;
TIM_HandleTypeDef htim2;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
#define TEMP_SENSOR_PIN GPIO_PIN_0
#define TEMP_SENSOR_PORT GPIOA
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_TIM2_Init();
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
while (1)
{
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
RCC_OscInitStruct.PLL.PREDIV = RCC_PREDIV_DIV1;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq() / 1000);
HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_SET);
GPIO_InitStruct.Pin = TEMP_SENSOR_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(TEMP_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
static void MX_DMA_Init(void)
{
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel4_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel4_IRQn);
}
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 115200;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_TIM2_Init(void)
{
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 7199;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 9999;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
void Error_Handler(void)
{
while (1)
{
}
}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == TIM2)
{
uint8_t temperature[2];
uint8_t crc;
// 发送复位脉冲
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(800);
// 释放总线
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(50);
HAL_GPIO_ReadPin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN);
HAL_Delay(50);
// 接收温度数据
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(2);
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(6);
temperature[0] >>= 1;
temperature[0] |= (HAL_GPIO_ReadPin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN) << 7);
}
// 接收数据校验
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(2);
HAL_GPIO_WritePin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(6);
temperature[1] >>= 1;
temperature[1] |= (HAL_GPIO_ReadPin(TEMP_SENSOR_PORT, TEMP_SENSOR_PIN) << 7);
}
// 计算CRC校验
crc = 0;
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
uint8_t inbyte = temperature[0];
uint8_t oldcrc = crc;
crc >>=
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