基于STM32F107的电子温度计.docx
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基于STM32F107的电子温度计
嵌入式系统原理及接口技术
题目:
基于STM32F107的电子温度计
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专业:
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学号:
指导教师:
2012年12月20日
一、概述
本设计基于STM32F107芯片，利用STM32控制基板上的温度传感器DS18B20，实现DS18B20与STM32的双向通信；通过DS18B20实现温度测量，然后STM32对DS18B20转换后的数据进行读取和处理，转换成实际温度值后得到温度显示码，最后在LED显示测得的温度（显示出温度值的符号位和整数位，以及一位小数）。
二、总体设计
1．总体系统结构
2．模块划分
⑴．测温模块
⑵．LED显示模块
⑶．STM32最小系统
三、关键模块设计
⑴．测温模块
DS18B20是由DALLAS半导体公司推出的一种“一线总线”接口的温度传感器。
DS18B20工作在3V～5.5V的电压范围，可以程序设定9～12位的分辨率，测温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
本设计中，DS18B20通过程序将其分辨率设为12位（温度分辨为0.0625℃）。
DS18B20与STM32的连接电路
⑵．LED显示模块
Nokia/诺基亚5110LCD原理应用资料:
LPH7366是NOKIA公司生产的可用于其5110、6150，6100等系列移动电话的液晶显示模块，国内厂家也生产有类似的兼容产品。
该产品除应用于移动电话外，也可广泛应用于各类便携式设备的显示系统。
与其它类型的产品相比，该模块具有以下特点：
●84x48的点阵LCD，可以显示4行汉字，
●采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9条。
支持多种串行通信协议（如AVR单片机的ＳＰI、MCS51的串口模式０等），传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间。
●可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换。
●LCD控制器／驱动器芯片已绑定到LCD晶片上，模块的体积很小。
●采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200μA以下，且具有掉电模式。
LPH7366的这些特点非常适合于电池供电的便携式通信设备和测试设备中
（3）软件设计流程
四、测试结果
开机上电后显示“TAOJING”图标，同时自动进入温度显示模式；温度可以精确到1位小数。
五、总结
本设计完全基于STM32F107开发板，利用开发板上的DS18B20、LED等资源实现了测温，显示温度等功能。
在测温精度方面也已经达到了预期要求。
附录一：
主函数
#include"stm32f10x.h"
#include"delay.c"//包含delay_us（--）;delay_ms（--）;这两个延时函数哦！
#include"lcd.c"//5110液晶驱动文件
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
u16i;//初始化时间计数器
voidGPIO_PP（）
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
}
voidGPIO_IPU（）
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
}
u8DS18B20_Read_Bit（void）//readonebit
{
u8data;
GPIO_PP（）;//SETPA0OUTPUT
GPIO_ResetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;
delay_us
（2）;
GPIO_SetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;
GPIO_IPU（）;//SETPA0INPUT
delay_us（12）;
if（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOE,GPIO_Pin_3））data=1;
elsedata=0;
delay_us（50）;
returndata;
}
u8ReadOneChar（void）//readonebyte
{
u8i,j,dat;
dat=0;
for（i=1;i<=8;i++）
{
j=DS18B20_Read_Bit（）;
dat=（j<<7）|（dat>>1）;
}
returndat;
}
voidWriteOneChar（unsignedchardat）
{
u8j;
u8testb;
GPIO_PP（）;//SETPA0OUTPUT;
for（j=1;j<=8;j++）
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if（testb）
{
GPIO_ResetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;//Write1
delay_us
（2）;
GPIO_SetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;
delay_us（60）;
}
else
{
GPIO_ResetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;//Write0
delay_us（60）;
GPIO_SetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;
delay_us
（2）;
}
}
}
//----------------------------------------------------
voidInit_DS18B20（void）
{
GPIO_PP（）;
//稍做延时
GPIO_ResetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;//单片机将DQ拉低
delay_us（750）;//精确延时大于480us
GPIO_SetBits（GPIOE,GPIO_Pin_3）;//DQ复位
delay_us（15）;
GPIO_IPU（）;
while（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOE,GPIO_Pin_3）==1）i++;//计算传感器应答时间
}
unsignedintReadTemperature（void）
{
unsignedchara=0;
unsignedintb=0;
unsignedintt=0;
Init_DS18B20（）;
delay_ms
（1）;
WriteOneChar（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar（0x44）;//启动温度转换
delay_ms（300）;
Init_DS18B20（）;
delay_ms
（1）;
WriteOneChar（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar（0xBE）;//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度
a=ReadOneChar（）;//低位
b=ReadOneChar（）;//高位
b<<=8;
t=a+b;
return（t）;
}
intmain（）
{
unsignedinttemp;
unsignedcharTempH,TempL;
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三句
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15;//配置管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//最大输出速度为50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出
GPIO_Init（GPIOE,&GPIO_InitStructure）;//配置以上三
Init_DS18B20（）;
Init_5110（）;
while
（1）
{
i=0;
if（i>100）GPIO_SetBits（GPIOE,GPIO_Pin_4）;//传感器反应时间过长，亮灯，表示没有传感器
temp=ReadTemperature（）;
if（temp&0x8000）
{
temp=~temp;//取反加1
temp+=1;
}
else
TempH=temp>>4;
TempL=temp&0x0F;
TempL=TempL*6/10;//小数近似处理
//----------------显示温度-----------------------
Set_R_C_5110（0,12）;
Write_Char_5110（'0'+（TempH/10））;
Set_R_C_5110（0,18）;
Write_Char_5110（'0'+（TempH%10））;
Set_R_C_5110（0,24）;
Write_Char_5110（'.'）;
Set_R_C_5110（0,30）;
Write_Char_5110（'0'+（TempL））;
//------------------------------------显示传感器应答时间
Set_R_C_5110（0,42）;
Write_Char_5110（'0'+（i/1000））;
Set_R_C_5110（0,48）;
Write_Char_5110（'0'+（i%1000/100））;
Set_R_C_5110（0,54）;
Write_Char_5110（'0'+（i%100/10））;
Set_R_C_5110（0,60）;
Write_Char_5110（'0'+（i%10））;
delay_ms（30）;
}
}
附录二：
LCD5110程序
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineDATA1
#defineCMD0
#defineCLKGPIO_Pin_11
#defineDinGPIO_Pin_12
#defineDCGPIO_Pin_13
#defineCEGPIO_Pin_14
#defineRSTGPIO_Pin_15
unsignedcharasc2[][6]=
{
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},//sp
{0x00,0x00,0x00,0x2f,0x00,0x00},//!
{0x00,0x00,0x07,0x00,0x07,0x00},//"
{0x00,0x14,0x7f,0x14,0x7f,0x14},//#
{0x00,0x24,0x2a,0x7f,0x2a,0x12},//$
{0x00,0x62,0x64,0x08,0x13,0x23},//%
{0x00,0x36,0x49,0x55,0x22,0x50},//&
{0x00,0x00,0x05,0x03,0x00,0x00},//'
{0x00,0x00,0x1c,0x22,0x41,0x00},//（
{0x00,0x00,0x41,0x22,0x1c,0x00},//）
{0x00,0x14,0x08,0x3E,0x08,0x14},//*
{0x00,0x08,0x08,0x3E,0x08,0x08},//+
{0x00,0x00,0x00,0xA0,0x60,0x00},//,
{0x00,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08},//-
{0x00,0x00,0x60,0x60,0x00,0x00},//.
{0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02},///
{0x00,0x3E,0x51,0x49,0x45,0x3E},//0
{0x00,0x00,0x42,0x7F,0x40,0x00},//1
{0x00,0x42,0x61,0x51,0x49,0x46},//2
{0x00,0x21,0x41,0x45,0x4B,0x31},//3
{0x00,0x18,0x14,0x12,0x7F,0x10},//4
{0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39},//5
{0x00,0x3C,0x4A,0x49,0x49,0x30},//6
{0x00,0x01,0x71,0x09,0x05,0x03},//7
{0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36},//8
{0x00,0x06,0x49,0x49,0x29,0x1E},//9
{0x00,0x00,0x36,0x36,0x00,0x00},//:
{0x00,0x00,0x56,0x36,0x00,0x00},//;
{0x00,0x08,0x14,0x22,0x41,0x00},//<
{0x00,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14},//=
{0x00,0x00,0x41,0x22,0x14,0x08},//>
{0x00,0x02,0x01,0x51,0x09,0x06},//?
{0x00,0x32,0x49,0x59,0x51,0x3E},//@
{0x00,0x7C,0x12,0x11,0x12,0x7C},//A
{0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x36},//B
{0x00,0x3E,0x41,0x41,0x41,0x22},//C
{0x00,0x7F,0x41,0x41,0x22,0x1C},//D
{0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x41},//E
{0x00,0x7F,0x09,0x09,0x09,0x01},//F
{0x00,0x3E,0x41,0x49,0x49,0x7A},//G
{0x00,0x7F,0x08,0x08,0x08,0x7F},//H
{0x00,0x00,0x41,0x7F,0x41,0x00},//I
{0x00,0x20,0x40,0x41,0x3F,0x01},//J
{0x00,0x7F,0x08,0x14,0x22,0x41},//K
{0x00,0x7F,0x40,0x40,0x40,0x40},//L
{0x00,0x7F,0x02,0x0C,0x02,0x7F},//M
{0x00,0x7F,0x04,0x08,0x10,0x7F},//N
{0x00,0x3E,0x41,0x41,0x41,0x3E},//O
{0x00,0x7F,0x09,0x09,0x09,0x06},//P
{0x00,0x3E,0x41,0x51,0x21,0x5E},//Q
{0x00,0x7F,0x09,0x19,0x29,0x46},//R
{0x00,0x46,0x49,0x49,0x49,0x31},//S
{0x00,0x01,0x01,0x7F,0x01,0x01},//T
{0x00,0x3F,0x40,0x40,0x40,0x3F},//U
{0x00,0x1F,0x20,0x40,0x20,0x1F},//V
{0x00,0x3F,0x40,0x38,0x40,0x3F},//W
{0x00,0x63,0x14,0x08,0x14,0x63},//X
{0x00,0x07,0x08,0x70,0x08,0x07},//Y
{0x00,0x61,0x51,0x49,0x45,0x43},//Z
{0x00,0x00,0x7F,0x41,0x41,0x00},//[
{0x00,0x55,0x2A,0x55,0x2A,0x55},//55
{0x00,0x00,0x41,0x41,0x7F,0x00},//]
{0x00,0x04,0x02,0x01,0x02,0x04},//^
{0x00,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40},//_
{0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x00},//'
{0x00,0x20,0x54,0x54,0x54,0x78},//a
{0x00,0x7F,0x48,0x44,0x44,0x38},//b
{0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x20},//c
{0x00,0x38,0x44,0x44,0x48,0x7F},//d
{0x00,0x38,0x54,0x54,0x54,0x18,},//e
{0x00,0x08,0x7E,0x09,0x01,0x02},//f
{0x00,0x18,0xA4,0xA4,0xA4,0x7C},//g
{0x00,0x7F,0x08,0x04,0x04,0x78},//h
{0x00,0x00,0x44,0x7D,0x40,0x00},//i
{0x00,0x40,0x80,0x84,0x7D,0x00},//j
{0x00,0x7F,0x10,0x28,0x44,0x00},//k
{0x00,0x00,0x41,0x7F,0x40,0x00},//l
{0x00,0x7C,0x04,0x18,0x04,0x78},//m
{0x00,0x7C,0x08,0x04,0x04,0x78},//n
{0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x38},//o
{0x00,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x18},//p
{0x00,0x18,0x24,0x
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