嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读.docx

嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读.docx

《嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

嵌入式系统课程设计温度检测报警系统解读

嵌入式系统课程设计

姓名：

班级：

学号：

目录：

1．系统要求

2．设计方案

三．程序流程图

四．软件设计

五．课程总结与个人体会

一、系统要求

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"

#include"stdarg.h"

#include"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

}

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;

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//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

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE）;//使能PD端口时钟LED

}

voidGPIO_Config（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

/***ConfigPA.01（ADC1）***/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init（GPIOC,&GPIO_InitStructure）;

/***ConfigLED***/

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

/***ConfigUSART***/

/*ConfigureUSART1Tx（PA.09）asalternatefunctionpush-pull*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;

/*ConfigureUSART1Rx（PA.10）asinputfloating*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;

}

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