基于STM32的温湿度检测设计

基于STM

32的温湿度检测摘要：在现代生活中，温湿度测量几乎涉及到各个领域，包括探险救灾机器人、温室环境智能监控系统、医院、工业控制、农业管理、仓库存储、文物保护等，因此研究低成本、高可靠性的温湿度系统就变得十分重要，合理的利用了各项资源，大幅度提产品的产量和质量，极大的改善了人民的生活水平。采用先进的信息技术和人工智能技术来对生产环境进行科学有效的管理就显得十分重要了。本设计选用STM32为核心控制器与处理器，温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值并通过液晶显示，也可通过串口进行显示。每隔一段时间（如2秒）往串口发送一次温湿度信息；具有报警功能，如：当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。该设计可有效检测当前温湿度，灵敏度高，稳定准确，在实际应用中前景良好。PAGEPAGE1设计目标本次设计要求实现对周围环境温湿度的感知以及显示。要求学生对STM32有一定程度的理解，熟悉STM32串口以及中断的使用，会基本的C语言和java,熟练掌握keilforARM软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。设计方案（1）了解温湿度传感器工作原理，根据原理画好PCB原理图。（2）根据PCB原理图自制PCB板电路，将液晶屏，温湿度传感器，变压器,stm32开发板等相关元件设备进行集成。（3）测试PCB电路，检查相关电路能否正常工作，以及STM32核心板的能否正常调试。（4）在完成电路调试后，用下载器下载调试程序成功完成程序对相关元件的驱动。（5）实验完成后做好相应的实验总结。实验器材STM32F核心板温湿度传感器（DHT22）电容3MM红光LED发光二极管稳压集成块（L7805）整流桥电解电容保险座散热器电阻变压器电位器排座液晶屏模块结构及工作原理温湿度测量系统主要由上位机、温湿度传感器、控制器及其外围电路组成。控制器通过串口与上位机连接。CHTM-02/N温湿度传感器对当前的温湿度进行测量，将测量数据传给控制器，控制器对采集到的温湿度进行初步处理后，将处理后的数据通过TFTLCD液晶进行显示，同时也可通过串口与PC机上位机通信，实时地显示采集到的温湿度。如果要对现场环境进行处理，则控制器可以根据接收到的数据并对其进行分析，进而做出报警等处理，如当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。图1原理图元件及功能2.1STM32F103ZET6介绍ST芯片根据容量分为三大类：LD(小于64K)，MD（小于256K），HD（大于256K），STM32F103ZET6类属第三类，主要资源如下：（1）基于ARMCortex-M3核心的32位微控制器，LQFP-144封装。（2）512K片内FLASH（相当于硬盘），64K片内RAM（相当于内存），片内FLASH支持在线编程(IAP)。（3）高达72M的频率，数据，指令分别走不同的流水线，以确保CPU运行速度达到最大化。（4）通过片内BOOT区，可实现串口下载程序(ISP)。（5）片内双RC晶振，提供8M和32K的频率。（6）支持片外高速晶振(8M)，和片外低速晶振(32K)。其中片外低速晶振可用于CPU的实时时钟，带后备电源引脚，用于掉电后的时钟行走。（7）42个16位的后备寄存器(可以理解为电池保存的RAM)，利用外置的纽扣电池，和实现掉电数据保存功能。（8）支持JTAG，SWD调试。配合廉价的J-LINK，实现高速低成本的开发调试方案。（9）多达80个IO(大部分兼容5V逻辑)，4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器，3路SPI接口，2路I2S接口，2路I2C接口，5路USART，一个USB从设备接口，一个CAN接口，SDIO接口，可兼容SRAM，NOR和NANDFlash接口的16位总线-FSMC。（10）3路共16通道的12位AD输入，2路共2通道的12位DA输出。支持片外独立电压基准。（11）CPU操作电压范围:2.0-3.6V。图2.12.2温湿度传感器介绍DHT11温湿度传感器，具有品质良好、响应超快、抗干扰能力强、性价比极高等优点，是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用了专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，以确保产品具有极高的可靠性与长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。每个DHT11温湿度传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。模块采用单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20M以上，这些优点使其成为各类应用场合的极佳选则。DHT11温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点，如下图。图2.2图2.32.3LCD12864介绍有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64,

内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字.

也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。表2.1LCD12864液晶显示引脚说明引脚号引脚名称方向功能说明1VSS-模块的电源地2VDD-模块的电源正端20LED_K-背光源负极（LED-0V）（3.结论基于STM32的温湿度测量系统设计，选用STM32Fl03ZET6为控制核心，CHTM-02/N为温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值，并将处理后的数据通过液晶屏显示；每隔一段时间（如2秒）往串口发送一次温湿度信息；具有报警功能，如：当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。4.心得在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！附录程序Main.c#include"main.h"#include"XP.h"externconstunsignedchargImage_xp[172808];intmain(void){ u8temperature; u8humidity; Delay_Init(); led_Init(); usart1_Init(115200); lcd_init(); lcd_clear(0xffff); while(1) { DHT11_RdAndCheck(&temperature,&humidity); lcd_dis_8x16string(10,50,"temperature:",0x8154,0xffff); lcd_dis_8x16string(10,100,"humidity:",0x8154,0xffff); LCD_ShowxNum(10+100,50,temperature,0x8154,0xffff); LCD_ShowxNum(10+70,100,humidity,0x8154,0xffff); Paint_Bmp(0,0,180,240,gImage_qq); lcd_clear(0xffff); LCD_DrawLine(0,140,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,320,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,240,320,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,120,0,0xf800); LCD_DrawLine(120,0,240,320,0xf800); lcd_clear(0x07E0);//565 LCD_DrawLine(0,140,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,320,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,240,320,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,120,0,0xf800); LCD_DrawLine(120,0,240,320,0xf800); } }switch(dat) { case1: led_ctl(LED1,LEDON); break; case2: led_ctl(LED2,LEDON); break; case3: led_ctl(LED3,LEDON); break; case4: led_ctl(LED4,LEDON); break; case5: led_ctl(LED1,LEDOFF); led_ctl(LED2,LEDOFF); led_ctl(LED3,LEDOFF); led_ctl(LED4,LEDOFF); break; default: break; led_ctl(LED4,LEDON); delay(1000000); led_ctl(LED4,LEDOFF); delay(1000000); led_ctl(LED1,LEDON); delay(5000000); led_ctl(LED1,LEDOFF); delay(1000000); led_ctl(LED2,LEDON);