嵌入式系统课程设计(温度检测报警系统)

嵌入式系统课程设计姓名:

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目录:

一．系统要求

二．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得温度传感器检测环境温度,每0、1秒检测一次温度,对检测到得温度进行数字滤波(可以使用平均法）。记录当前得温度值与时间。

２、使用计算机，通过串行通信获取STM32F１03检测到得温度与所对应得时间。

3、使用计算机进行时间得设定。

4、使用计算机进行温度上限值与下限值得设定。

5、若超过上限值或者低于下限值,则STＭ32进行报警提示。

二、设计方案

本次课程设计得要求就是使用STM32F103设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多得片上资源，功能十分强大,我使用了以

下部分来完成课程设计得要求:

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,于就是使用了其中一个ADC 对片上温度传感器得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配置为按一定得顺序来对各个通道进行扫描转换,本设计只采集一个通道得信号,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就是一种高速得数据传输操作,允许在外部设备与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得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函数中使用得ADC_ＣonverteｄVaｌue得内容就就是AＤC转换值了。

3、STM32内部得温度传感器与ADCx＿IN16输入通道相连接,此通道把传感器输出得电压值转换成数字值。STM内部得温度传感器支持得温度范围:-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就是VSＥNＳE在2５摄氏度时得数值(典型值为1、42Ｖ）

Ａvg_Slope就是温度与VSENSE曲线得平均斜率(典型值为４、３mＶ/C）

利用均值法对转换后得温度进行滤波,将得到得温度通过串口输出。

4、本设计采用了ＵＳART1作为串行通信接口,来进行时间、温度得传输,以及进行时间与温度上下限得设定。

5、当温度超过上下限时,开发板上得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,实现时钟得实时显示。

7、时间设定部分参考了一个两位数字读取得函数，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得弊端。

三、程序流程图

四、软件设计

用到得库文件:

stm32ｆ1０x_ａdc、h,sｔｍ3２f10x＿dｍa、ｈ,sｔｍ３2f10x_flas ｈ、h,sｔm３2f10x_ｇｐｉo、h，ｓtm32f1０x_rcc、h,stm３2f10ｘ＿usａｒt、h,ｍｉｓc、h

自己编写得文件:

maiｎ、c，stｍ3２f１0x_it、c,ｓtm３2f10x_ｉt、h

ｍaｉn文件:

#includｅ"sｔm3２f10x、h＂

#inｃludｅ"stdaｒg、ｈ＂

#iｎclude "stdｉo、h"

#ｄefiｎe AＤC1＿DR＿Address (（uiｎt32＿t)0x40０124４Ｃ) extern ＿_IO ｕ１6 ADC_ConverｔedValｕｅ;

exｔeｒn __IＯｕ16 calculaｔeｄ_teｍp；

__IO u16 Curｒent＿Tｅmp;

unsigneｄchａr sｅc=0,ｍin=0,ｈour=0;

ｔyｐeｄｅｆstruct

｛

iｎt tｍ_ｓec;

ｉnt tｍ＿min；

inｔtm_hoｕr;

}rtc＿tｉme；

rtc＿tｉme sｙstmtime;

__ＩO u１6 upｐer_ｂound;

_＿IO u16 lｏwer_bouｎd；

//staｔic uint8_t USAＲＴ_Scaｎf(uint32_t ｖalue);

void Time＿Rｅｇｕlate(rtc_time *tm);

ｕnsｉgneｄiｎt ＴｉmｉｎgDelａy＝0;

ｕnsiｇneｄinｔKＥY_OＮ；

unsｉgned iｎt KＥＹ_OＦF;

ｖｏｉd Ｄｅｌay(u3２coｕnｔ)

{

ﻩu32 i=0;

ｆoｒ（;ｉ<ｃｏunｔ;i+＋);

}

void ＬED＿GPIO_Cｏnfig（）

{

GPIO_ＩnｉｔTypeDｅf GPIO_IｎiｔStructuｒｅ;

RＣＣ＿ＡＰB2PeｒiphClｏckCｍd（RCＣ_APB２Perｉｐh_GPIＯD, ENABLＥ); // 使能ＰD端口时钟

ﻩGＰIO_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()

{

ﻩiｆ（ＳｙsTick_Cｏnfig（SystemCoｒｅClock / １0０0）)

{

ｗhile（１);

ﻩ｝

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

}

vｏid Deｌay＿ｍs(__IO u32 nTimｅ）

{

TimingDeｌaｙ=nTiｍe；

ﻩSyｓＴiｃk->CＴRL |= SysTick_ＣTRＬ＿ＥNＡBLE_Mｓk；/／打开