嵌入式系统课程设计.docx

1、嵌入式系统课程设计成绩 学 生 课 程 实 践 能 力 考 查题目：温度按键设定、显示、报警系统设计课程名称：嵌入式系统开发 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 考查地点： 考查时长： 4小时 所属院部： 指导教师： 2017 2018学年 第 2 学期 金陵科技学院教务2017-2018学年 第2学期 嵌入式系统开发实践能力考核班 级姓名学号课程名称嵌入式系统开发课程编号0806504151授课时间2018年2月26日- 2018年5月4日周学时4学分2简要评语(从完成情况、是否具备独立开发能力、是否独立完成、编程熟练程度等角度评价。)任课教师签名： 日期： 温度按键设定、显示、报警系统设计

2、要求：1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限，WK_UP键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限KEY1按下加1；KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 testname: xxxxxxxxxMaximum is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx

3、是自己的名字拼音)目录：第一章.系统要求 1.1设计要求 1.2设计方案第二章.硬件设计2.1开发板原理图2.2 DS18B20模块2.3按键模块2.4 LCD显示模块 2.5 LED 模块第三章.软件设计3.1程序流程图3.2程序部分代码3.2.1主函数 、main.c3.2.2 LED 函数led.c3.2.3温度代码 s18b20.c3.2.4键盘代码key.c第四章.实物效果图第五章.课程总结 第一章.设计要求及方案1.1设计要求1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限，WK_UP键按下调节上限，再

4、按下调节下限，再按下调节上限KEY1按下加1；KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 testname: xxxxxxxxxMaximum is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx是自己的名字拼音）1.2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，ALIENTEK MiniSTM32 V3 版开发板选择的是 STM

5、32F103RCT6 作为 MCU，它拥有的资源 包括：48KB SRAM、256KB FLASH、2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器、2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）、3 个 SPI、2 个 IIC、5 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC、1 个 SDIO 接口及 51 个通用 IO 口。在本课程中使用了以下部分来完成课程设计的要求：1.应用DS18B20进行温度的检测。2.应用按键模块进行外部的上下限数值设定。3.应用LED的闪烁进行报警。4.应用LCD显示实时温度、上下限等信息。第二章.硬件设计2.2 D

6、S18B20设计2.3按键模块ALIENTEK MiniSTM32 开发板总共有 3 个按键，其原理图如下： 2.4 LCD显示模块 2.5 LED 模块其中 PWR 是开发板电源指示灯，为蓝色。LED0 和 LED1 分别接在 PA8 和 PD2 上，PA8还可以通过 TIM1 的通道 1 的 PWM 输出来控制 DS0 的亮度。为了方便大家判断，我们选择了 DS0 为红色，DS1 为绿色的 LED 灯。 第三章.软件设计3.1程序流程图温度显示及报警模块 按键设定模块3.2程序部分代码3.2.1主函数 、main.c#include led.h#include delay.h#includ

7、e sys.h#include usart.h#include lcd.h#include ds18b20.h#include key.h#include #include #include int temp_low = 22;int temp_high = 32;int zanshi_low=0;int zanshi_hign=0;void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc) TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB1Peri

8、phClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); /时钟使能 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; /设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; /设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; /设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_

9、CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); /根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 TIM_ITConfig( /使能或者失能指定的TIM中断 TIM3, /TIM2 TIM_IT_Update , ENABLE /使能 ); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; /TIM3中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChanne

10、lPreemptionPriority = 0; /先占优先级0级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; /从优先级3级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /IRQ通道被使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); /使能TIMx外设 u8 flag=0; int main(void) u8 t = 0; u8 shuzu20;

11、 u8 keyvalue=0; u8 gaibianshui=0; short temperature; delay_init(); /延时函数初始化 uart_init(9600); /串口初始化为9600 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/ 设置中断优先级分组2 LED_Init(); /初始化与LED连接的硬件接口 TIM3_Int_Init(9999,7199);/10Khz的计数频率，计数到5000为500ms LCD_Init(); POINT_COLOR = RED; /设置字体为红色 LCD_ShowString(0

12、, 50, 200, 16, 16, STM32 test); LCD_ShowString(0, 70, 200, 16, 16, name: zhang qi qi ); /LCD_ShowString(0,90,200,16,16,Max 32 C Min 26 C); memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low); LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); while (DS18B20_Init() /DS18B20初始

13、化 LCD_ShowString(0, 130, 200, 16, 16, DS18B20 Error); delay_ms(200); LCD_Fill(0, 130, 239, 130 + 16, WHITE); delay_ms(200); POINT_COLOR = BLUE; /设置字体为蓝色 LCD_ShowString(0, 110, 260, 16, 16, The temperature is: . C now ); LCD_ShowChar(0+25*8,110,16,0); LCD_ShowChar(0+29*8,110,!,16,0); while (1) POINT_

14、COLOR = BLUE; /设置字体为蓝色 if (t % 10 = 0) /每100ms读取一次 t = 0; temperature = DS18B20_Get_Temp(); if (temperature 0) LCD_ShowChar(0 + 40, 150, -, 16, 0); /显示负号 temperature = -temperature; /转为正数 else LCD_ShowChar(0 + 40, 150, , 16, 0); /去掉负号 memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, The temperature is:%3d.%1dC,

15、 temperature / 10, temperature % 10); LCD_ShowString(0, 110, 200, 16, 16, shuzu); delay_ms(10); /判断温度 zanshi_low=temp_low*10; zanshi_hign=temp_high*10; if(temperaturezanshi_hign) if(temperaturezanshi_hign) flag=2; printf(chaoshangxian); else flag=0; LED0=1; /正常情况灯不亮 LED1=1; /获取温度时间控制t t+; /浏览开关 KEY_

16、Init(); delay_ms(10); keyvalue=KEY_Scan(0); if(keyvalue!=0) if(keyvalue=3) gaibianshui=(gaibianshui+1)%3; if(gaibianshui=1) /改变上限 if(keyvalue=2) /key1按下 temp_high+; memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low); LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); if(key

17、value=1) /key0按下 temp_high-; memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low); LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); if(gaibianshui=2) /改变上限 if(keyvalue=2) /key1按下 temp_low+; memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low)

18、; LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); if(keyvalue=1) /key0按下 temp_low-; memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low); LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); keyvalue=0; void TIM3_IRQHandler(void) /TIM3中断 if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != R

19、ESET) /检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); /清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源 /温度不正常处理灯 if(flag=1) LED0 = !LED0; if(flag=2) LED1 = !LED1; 3.2.2 LED 函数led.c#include led.hvoid LED_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Pe

20、riph_GPIOD, ENABLE); /使能PA,PD端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; /LED0-PA.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口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /根据设定参数初始化GPIOA.8 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); /

21、PA.8 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; /LED1-PD.2 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); /PD.2 输出高 3.2.3温度代码 s18b20.c#include ds18b20.h#include delay.h void DS18B20_Rst(void) DS18B20_IO_OUT(); /SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0;

22、 /拉低DQ delay_us(750); /拉低750us DS18B20_DQ_OUT=1; /DQ=1 delay_us(15); /15US/等待DS18B20的回应/返回1:未检测到DS18B20的存在/返回0:存在u8 DS18B20_Check(void) u8 retry=0; DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUT while (DS18B20_DQ_IN&retry=200)return 1; else retry=0; while (!DS18B20_DQ_IN&retry=240)return 1; return 0;/从DS18B20读取一个位/

23、返回值：1/0u8 DS18B20_Read_Bit(void) / read one bit u8 data; DS18B20_IO_OUT();/SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUT delay_us(12); if(DS18B20_DQ_IN)data=1; else data=0; delay_us(50); return data;/从DS18B20读取一个字节/返回值：读到的数据u8 DS18B20_Read_Byte(void)

24、/ read one byte u8 i,j,dat; dat=0; for (i=1;i=8;i+) j=DS18B20_Read_Bit(); dat=(j1); return dat;/写一个字节到DS18B20/dat：要写入的字节void DS18B20_Write_Byte(u8 dat) u8 j; u8 testb; DS18B20_IO_OUT();/SET PA0 OUTPUT; for (j=1;j1; if (testb) DS18B20_DQ_OUT=0;/ Write 1 delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(60); el

25、se DS18B20_DQ_OUT=0;/ Write 0 delay_us(60); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(2); /开始温度转换void DS18B20_Start(void)/ ds1820 start convert DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc);/ skip rom DS18B20_Write_Byte(0x44);/ convert /初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在/返回1:不存在/返回0:存在 u8 DS18B20_Init(void) GP

26、IO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); /使能PORTA口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; /PORTA0 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2); /输出1 DS1