STM32F407：实现简易的串口通信与温度监测系统

只看该作者 · 2024-11-25 07:40

STM32F407是STM32系列中一款功能强大的微控制器，广泛应用于嵌入式领域。本文将基于STM32F407，构建一个串口通信和温度监测的系统，通过串口发送温度数据，并通过简单的命令控制LED状态。
一、项目目标

使用STM32F407的ADC采集温度传感器数据。
通过USART将采集的数据发送到PC端。
接收PC端命令控制开发板上的LED。

二、硬件资源

STM32F407开发板
LM35温度传感器（模拟信号输出）
USB转TTL模块（用于串口通信）
LED灯及限流电阻

三、开发环境

STM32CubeIDE
STM32CubeMX（用于生成初始化代码）
串口调试工具（如Docklight或SSCOM）

四、代码实现以下是核心代码部分：

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#include "main.h"

#include <stdio.h>



ADC_HandleTypeDef hadc1;

UART_HandleTypeDef huart2;



uint16_t adc_value;

char uart_buffer[50];



/* 初始化ADC */

void MX_ADC1_Init(void) {

    hadc1.Instance = ADC1;

    hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;

    hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;

    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

    hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

    hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;

    hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;

    hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;

    HAL_ADC_Init(&hadc1);



    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;

    sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_15CYCLES;

    HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

}



/* 初始化USART */

void MX_USART2_UART_Init(void) {

    huart2.Instance = USART2;

    huart2.Init.BaudRate = 9600;

    huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

    huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

    huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

    huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

    huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

    huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

    HAL_UART_Init(&huart2);

}



/* 读取ADC值并转换为温度 */

float Read_Temperature(void) {

    HAL_ADC_Start(&hadc1);

    if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY) == HAL_OK) {

        adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

    }

    HAL_ADC_Stop(&hadc1);

    return (adc_value * 3.3 / 4096) * 100;  // 假设LM35输出10mV/°C

}



/* 主函数 */

int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();

    MX_GPIO_Init();

    MX_ADC1_Init();

    MX_USART2_UART_Init();



    float temperature;



    while (1) {

        /* 获取温度值 */

        temperature = Read_Temperature();



        /* 通过USART发送温度数据 */

        sprintf(uart_buffer, "Temperature: %.2f C\r\n", temperature);

        HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)uart_buffer, strlen(uart_buffer), HAL_MAX_DELAY);



        /* 接收命令并控制LED */

        uint8_t received_char;

        if (HAL_UART_Receive(&huart2, &received_char, 1, 100) == HAL_OK) {

            if (received_char == '1') {

                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);  // 打开LED

            } else if (received_char == '0') {

                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);  // 关闭LED

            }

        }



        HAL_Delay(1000);

    }

}