嵌入式系统课程设计

1、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、报警系统设计要求：1、读取DS18B20温度，在

2、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是自己的名字拼音)目录：第1章. 系统要

3、求第2章. 硬件设计2.2 DS18B20模块2.4 LCD显示模块2.5 LED 模块第3章. 软件设计第五章.课程总结第1章. 设计要求及方案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: xxxxx

4、xxxxMaximum is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx是自己的名字拼音）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 STM32F103RCT6 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

5、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2章. 硬件设计2.2 DS18B20设计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

6、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3章. 软件设计温度显示及报警模块 按键设定模块#include "led.h"#include "delay.h"#include "sys.h"#include "usart.h"#include "lcd.h"#include "ds18b20.h"#include "key.h"#include <string.h>#include <stdio.

7、h>#include <stdlib.h>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_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); /时钟使能TIM_TimeBaseStructure.

8、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500msTIM_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_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM3, &

9、;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, /TIM2TIM_IT_Update ,ENABLE /使能);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; /TIM3中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; /先占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPrior

10、ity = 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;u8 keyvalue=0;u8 gaibianshui=0; short temperature; delay_init(); /延时函数初始化 ua

11、rt_init(9600); /串口初始化为9600NVIC_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, 50, 200, 16, 16, "STM32 test");LCD_ShowString(0, 70, 200, 16, 16, &q

12、uot;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初始化 LCD_ShowString(0, 130, 200, 16,

13、 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

14、 (1) POINT_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(

15、shuzu, "The temperature is:%3d.%1dC", 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(temperature<zanshi_low)|(temperature>zanshi_hign)if(temperature<zanshi_low)flag=1;printf("

16、;chaoxiaxian");if(temperature>zanshi_hign)flag=2;printf("chaoshangxian"); elseflag=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_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_

17、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(keyvalue=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,

18、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);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 i

19、s %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) != RESET) /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;i

20、f(flag=2)LED1 = !LED1;#include "led.h"void LED_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_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_

21、PP; /推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); /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 #include &quo

22、t;ds18b20.h"#include "delay.h"void DS18B20_Rst(void) DS18B20_IO_OUT(); /SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; /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 whi

23、le (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)retry+;delay_us(1); if(retry>=200)return 1;else retry=0; while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)retry+;delay_us(1);if(retry>=240)return 1; return 0;/从DS18B20读取一个位/返回值：1/0u8 DS18B20_Read_Bit(void) / read one bit u8 data;DS18B20_IO_OUT();/SET PA0 OUTP

24、UT DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUTdelay_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) / read one byte u8 i,j,dat; dat=0;for (i=1;i<=8;i+) j=DS18B20_Read_Bit(); dat=(j<&l

25、t;7)|(dat>>1); 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;j<=8;j+) testb=dat&0x01; dat=dat>>1; if (testb) DS18B20_DQ_OUT=0;/ Write 1 delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(60); else DS18B20_DQ_OUT=

26、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) GPIO_InitTypeDef GPI

27、O_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,GP

28、IO_Pin_2); /输出1DS18B20_Rst();return DS18B20_Check(); /从ds18b20得到温度值/返回值：温度值 （-5501250） short DS18B20_Get_Temp(void) u8 temp; u8 TL,TH; short tem; DS18B20_Start (); / ds1820 start convert DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc);/ skip rom DS18B20_Write_Byte(0xbe);/ convert TL=DS18B20

29、_Read_Byte(); / LSB TH=DS18B20_Read_Byte(); / MSB if(TH>7) TH=TH; TL=TL; temp=0;/温度为负 else temp=1;/温度为正 tem=TH; /获得高八位 tem<<=8; tem+=TL;/获得底八位 tem=(float)tem*0.625;/转换 if(temp)return tem; /返回温度值else return -tem; #include "key.h"#include "delay.h" /按键初始化函数 /PA15和PC5 设置成输入

30、void KEY_Init(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);/使能PORTA,PORTC时钟GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);/关闭jtag，使能SWD，可以用SWD模式调试GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;/PA15GPIO_InitStructure.GPIO_Mode

31、= GPIO_Mode_IPU; /设置成上拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA15GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;/PC5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /设置成上拉输入 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOC5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_

32、Mode = GPIO_Mode_IPD; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0 /按键处理函数/返回按键值/mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;/返回值：/0，没有任何按键按下/KEY0_PRES，KEY0按下/KEY1_PRES，KEY1按下/WKUP_PRES，WK_UP按下 /注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>WK_UP!u8 KEY_Scan(u8 mode) static u8 key_up=1;/按键按松开标志if(mode)key_up=1; /支持连按 if(key_up