嵌入式系统课程设计报告书

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、报警系统设计成绩金阪科扶寧院课程名称：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： 20亿一20匹学年 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01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DS18B2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_l键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限 KEY按下加1;KEY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鬲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：STM32testname:xxxxxxxxxMaximumis32C，Minimumis26CThetemperatureis29C，now!（xxxxx是自己的名字拼音）目录：第一章.系统要求设计要求设计方案第二章.硬件设计开发板原理图DS18B20模块按键模块LCD显示模块LED模块第三章.软件设计程序流程图程序部分代码主函数、LED函数温度代码键盘代码第四章.实物效果图第五章.课程总结第一章.设计要求及方案设计要求1、读取DS18B2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_l键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限 KEY按下加1；KEY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，LED隔1秒亮一次。超过下限，LED2鬲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：STM32testname:xxxxxxxxxMaximumis32C，Minimumis26CThetemperatureis29C，now!（xxxxx是自己的名字拼音）设计方案本次课程设计的要求是使用STM32F10设计一个温度测控系统，ALIENTEKMiniSTM32V3版开发板选择的是STM32F103RCT6乍为MCU它拥有的资源包括：48KBSRAM256KBFLASH2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lSB、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：应用DS18B2C进行温度的检测。应用按键模块进行外部的上下限数值设定。应用LED的闪烁进行报警。应用LCD显示实时温度、上下限等信息。第二章.硬件设计21开发板原理图详解2AA1MCUALIENTEKMiinSTXB?V5版开发板进茸的是STM37FI0SRCT6卡人MCU.它鸠右r期资源包君；4SKBSRAMs256KBFLASH.2个基本走时器、千亍迪弓定幷器、2个高级定时器、2个DMA控甘器（A12个通道人3个SP1-.1个UC\5个串口r1个USiU、1个CAN.3个12隹ADC，1个12位DAG1个呂DIO接口段51个適用和口$谏芯片性价比戟高.MCU部分馆原理^^^2.1.1.1（圉为.垠姓国比较大，缩•小卜来口能有点耆■卜清，请大彖打廿卄友核光盘的匝理圈进行查看）所示.%、：MjWqMLUHliuuca4CLVVnMLVSill匸twPf~rCI9JLNT|iftI4I-ML・h-hLMLV4计粘pM.^r.T.1ftH**.WIIIT!WI,%、：MjWqMLUHliuuca4CLVVnMLVSill匸twPf~rCI9JLNT|iftI4I-ML・h-hLMLV4计粘pM.^r.T.1ftH**.WIIIT!WI,I'•h1卜.FJ 1nXTr,■iriir?忡q»-.2Tk-|lw3_k-:・KUi,mvBsfXIx&JMffccJ»■tqppjEl"IM-叫IA：匸阳TB：ifKiAIMh'vlUA!r13Xi>FAJ-iW^LQ'AULJIDfiJkilltn.IIM5kill讥•心［50匕<r阳l&FC)fL亂巧rnthrRTTw1rnnvrmUjyjJLJUX’im?亡魁TUQtiMIM■-WMEjwi.uriPAi卄Peicer、9hMi r*it^ajVi. L址皿iiwju>“-in/wi/W%1ALtH・SLi*■乙m拦PI74-W14Fl*>AUr0\W1HMFCUTD11€KZ¥mi.<kdiiMmuiiLmia理■. IT谒b5J也■SMM13.1IMttW012补T.tM11B4JFlrlOfIJH4W«#iyzKhmnmtiTi眄mmp*i-n»--M!uidMuu□£IVJTIKrJ£QLVykci1!nv4j厘«IIV4HWtR：U・i甲.wMfMW 灯申•■•冇賣们E：置%WVMMMVMlpnwt4”>u« fn•第frVlun-LB/fi\［叶g忙TMlCN1UOH；»EM档WK1.^1kftlrailN?M3D>E>IrttTETirx'ra*inorscPBD-wfMwiJ^rAcji^RIH11MH?甘HT利CKTVMENJim：亍1：■-ZL1："x-rT^：7m2SF訂BiU：1L£BElR.|TLfflS*ln》trfift图211-1MCU部分IK理图上图中中上部的BOOri用于设置STM32的启动方弍'其时应启幻棋式如下表所示;BCOTOB)OH启劫模式翊户刀存存腸器说明BCOTOB)OH启劫模式翊户刀存存腸器说明用户闪存存诸器,也就是FLASH启动系统存储器启动，坤丁帯口下戟茨削启就，坯干在0愆』屯调：式代阳表2.1.11SOOTO<BOOT1官茁樓式表DS18B20设计

DS1BB20星由DALLAS半孚牡公司推出的一种的妊一线意践刀接口的温度宿廉券.勺传统的热敘电宙尊演逛元件崔比.它是一种新型的体枳小、活用电压宽、坦微赴翌器接口简坦的数字化逞度传整器.一鏡总竣结构旦有制洁且经济的特盘・可使用户轻松地组倉传感器网绪*从而为测量靈蜒的橹連剔入全新祗老，利■:湿度范BS为-桁—IMP#材度为士0上1C.现场i&黄倉接以“一談总线片的数字方式挎输*大大提离了廉统的抗干扰性*它龍直接读出被测厦置*并且可根据实麻要茨通过簡单的编程实现442烷的数字值读数方式.它H作在3^5.5V的电压転曲.采用雾种封越形式，賦M惶羞统设计灵活、方便「设定分鱗率及用户设崑的按警温康存哺在EEPROM中，抻电佶依撚保存*越内Sf菇构如国2&11所示：ko64#RDM*1工1ko64#RDM*1工1v»..®Z5I1DSUB20A京毕回医■■AA#AB«4<4■■■"■'J存脾-~{gtiCRCJKS阳雯用封的谨伴资俾曲下：1)活示灯DM2)TFTLCDW块3)DS1阳20泻医咚雪翱前產药分，在之前的实列已经介绍过了，ISDS18B20SS传感垂疇于外菲垂件(阪上没有直按犀按》，佢是在我们开发校上是育DS18B20按=1(U6)的，豆按播上DS18B20即可使审*下面，我们弁绍幵发稅上DS18B20接口和STH32的连畫电路，如匡2821昕示：團28.2.1DSl^R20接□与STKB2抽博接申略嵐从上图可以看出丫戏忙使冃的是STM32的P3来连接D$】8B】0的(U6)的DQ引輒圉中U百为DS13D3的捲口竹胃凰孔圭)<将DS18U20传籐器插入封这个上而「并用跳找帽晅揍1320^PA0.就可以3S5TM32来读取DS1SB20 连揍示意宙加圧2822所示：按键模块

ALIENTEKMiniSTM32开发板总共有3个按键，其原理图如下:KEYO和贰斤刃用作昔通按邀输入.分别谨接在PC和PA15托中PAL3和JT1JI共弔了，所乩在使KEYO+：KEY1 就弟能使申TTAG来潤試了：但是壬臥目£WD谓试，这点在使冃的时候聲注意*KEYO和KEY1还PS-2的DAT和CLK线共毛*WK-【IP按犍连蚕至LP&&™忙前WKUP引脚人它蓬了可以用作普逍諭入按链歹卜，还可以用作STM32的啖匪输入.该按灘是高电平触发的.由于R40还是DS1SB20的输入引脚』而1苦BMO是有二拉电咀的，祈哄在使屯\VKUP按键的时候，渣一定箜斷卄PAD和D呂诣E20的LCD显示模块ALIENTEKMinjSTM32升发板载脊目前比较通用的液晶显示模块接口，述有其比较會特亞的兼容性按口，干仅支持ALIEKrEK各种尺寸(2.4,2.8>5.5.4.3,"寸等)的TFTLCD,还支持OLEDa^s.同时，谨接□支持电电触摸弄H厶:电容触摸弃寻不同类型的尬摸屏接口，其原理圖如下；圈工2」液晶辰示槓块原連圈TFr_LCD是一个適至的液品嘆块援口.OLED是一个给OLED竝示摸块供电的按口”它和TFT_L「D拼接在一起*刍使用TFTLCT1时，我l：^^JTFT^LCD±《壽石插》就可隈了，E当我忙使用AL1LJNTLK的OLED銀块时，则捷OLLD挂讨做电鴻，祠时会连噎到¥!■T_LCD上*靠左插〉的部分管舟.从而实现QLED与MCU连接。ALIENTBKMiniSTM32的LCD接口isALIENTEK各种尺寸的丁FTLCD模块一.2.4寸卩2EW电阻屛)-2启寸(320*240,电題屏几寸(4fiO*32.O,电阻屏九43寸(S00*4R0・电容辟》、7—(8Or)*4R0.电容腭〕等，同时还兼容ALIMNTEK的096寸OLED蟆块这些引脚与MCU的连按关系我们在这里就不 列出了，大家可凶从MCU的原理圈上找到.LED模块

ALIEN!LKMin]SPALIEN!LKMin]SPlM：；2幵发柢上总共自S牛LEU・其原理屋如卜：其中PWR是开发板电源指示灯，为蓝色。LEDO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.软件设计程序流程图按键设定模块温度显示及报警模块

按键设定模块谁妊卜同KFV1tnKFV25S1KLS'lZIllkivs^n忖谁妊卜同KFV1tnKFV25S1KLS'lZIllkivs^n忖HfJFn-r程序部分代码主函数、#include""#include""#include""#include""#include""#include""#include""#include<>#include<>#include<>inttemp_low=22;inttemp_high=32;intzanshi_low=0;intzanshi_hign=0;voidTIM3_Int_Init(u16arr,u16psc){TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);Cnow");LCD_ShowChar(0+25*8,110,',',16,0);LCD_ShowChar(0+29*8,110,'!',16,0);while(1){POINT_COLOR=BLUE;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("chaoxiaxian");}if(temperature>zanshi_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tt++;//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_high++;memset(shuzu,0,20);sprintf(shuzu,"Maxis%2dC,Minis%2dC",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,"Maxis%2dC,Minis%2dC",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,"Maxis%2dC,Minis%2dC",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,"Maxis%2dC,Minis%2dC",temp_high,temp_low);}}temp_high,temp_low);}}keyvalue=0;}LCD_ShowString(0,90,200,16,16,shuzu);voidTIM3_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;}if(flag==2){LED1=!LED1;}}}LED函数#include""voidLED_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE//);使能PA,PD端口时钟=GPIO_Pin_8; //LED0-->端口配置=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出//根据设定参数初始化//输出高=//根据设定参数初始化//输出高GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);=GPIO_Pin_2; //LED1-->GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);50MHzGPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);=GPIO_Pin_2; //LED1-->GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);50MHzGPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);端口配置,推挽输出//推挽输出，10口速度为//输出高温度代码#include""#include""voidDS18B20_Rst(void){DS18B20_I0_0UT();//SETPA00UTPUTDS18B20_DQ_0UT=0;//拉低DQdelay_us(750);//拉低750usDS18B20_DQ_0UT=1;//DQ=1delay_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u8DS18B20_Check(void){u8retry=0;DS18B20_I0_IN();//SETPA0INPUTwhile(DS18B20_DQ_IN&&retry<200){retry++;delay_us(1);};if(retry>=200)return1;elseretry=0;while(!DS18B20_DQ_IN&&retry<240){retry++;delay_us(1);};if(retry>=240)return1;return0;}//从DS18B20读取一个位//返回值：1/0u8DS18B20_Read_Bit(void) //readonebit{u8data;DS18B20_IO_OUT();//SETPA0OUTPUTDS18B20_DQ_OUT=0;delay_us(2);DS18B20_DQ_OUT=1;DS18B20_IO_IN();//SETPA0INPUTdelay_us(12);if(DS18B20_DQ_IN)data=1;elsedata=0;delay_us(50);returndata;}//从DS18B20读取一个字节//返回值：读到的数据u8DS18B20_Read_Byte(void)//readonebyte{u8i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=DS18B20_Read_Bit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}returndat;}//写一个字节到DS18B20//dat：要写入的字节voidDS18B20_Write_Byte(u8dat){u8j;u8testb;DS18B20_IO_OUT();//SETPA0OUTPUT;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb){DS18B20_DQ_OUT=0;//Write1delay_us(2);DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(60);}else{DS18B20_DQ_OUT=0;//Write0delay_us(60);DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(2);}}}//开始温度转换voidDS18B20_Start(void)//ds1820startconvert{DS18B20_Rst();DS18B20_Check();DS18B20_Write_Byte(0xcc);//skipromDS18B20_Write_Byte(0x44);//convert}//初始化DS18B20的10口DQ同时检测DS的存在//返回1:不存在//返回0:存在u8DS18B20_Init(void){GPI0_InitTypeDefGPI0_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能PORTA口时钟=GPI0_Pin_2; //P0RTA0推挽输出=GPIO_Mode_Out_PP;=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);//输出1DS18B20_Rst();returnDS18B20_Check();}//从ds18b20得到温度值//精度：//返回值：温度值(-550~1250)shortDS18B20_Get_Temp(void){u8temp;u8TL,TH;shorttem;DS18B20_Start();//ds1820startconvertDS18B20_Rst();DS18B20_Check();DS18B20_Write_Byte(0xcc);//skipromDS18B20_Write_Byte(0xbe);//convertTL=DS18B20_Read_Byte();//LSBTH=DS18B20_Read_Byte();//MSBif(TH>7){TH=~TH;TL=~TL;temp=0;//温度为负}elsetemp=1;//温度为正tem=TH;//获得高八位tem<<=8;tem+=TL;//获得底八位tem=(float)tem*;//转换if(temp)returntem;//返回温度值elsereturn-tem;}键盘代码#include""#include""//按键初始化函数//PA15和PC5设置成输入voidKEY_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能PORTA,PORT时钟GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//关闭jtag，使能SWD可以用SWD模式调试=GPIO_Pin_15;//PA15=GPIO_Mode_IPU;//设置成上拉输入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);// 初始化GPIOA15=GPIO_Pin_5;//PC5

=GPIO_Mode_IPU;//设置成上拉输入GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC5=GPIO_Pin_0;//PA0=GPIO_Mode_IPD;//PA0设置成输入，默认下拉GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化}//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>KEY1>WK_UP!!按键按松开标志支持连按〃KEYO_PRES,KEY0按下〃KEY1_PRES,KEY1按下//WKUP_PRESWK_U按下//注意此函数有响应优先级u8KEY_Scan(u8mode){,KEY0>KEY1>WK_UP!!按键按松