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零死角玩转stm32-中级篇3、Temperate(芯片温度)

零死角玩转stm32-中级篇3、Temperate(芯片温度)
零死角玩转stm32-中级篇3、Temperate(芯片温度)

0、友情提示

《零死角玩转STM32》系列教程由初级篇、中级篇、高级篇、系统篇、四个部分组成,根据野火STM32开发板旧版教程升级而来,且经过重新深入编写,重新排版,更适合初学者,步步为营,从入门到精通,从裸奔到系统,让您零死角玩转STM32。M3的世界,与野火同行,乐意惬无边。

另外,野火团队历时一年精心打造的《STM32库开发实战指南》将于今年10月份由机械工业出版社出版,该书的排版更适于纸质书本阅读以及更有利于查阅资料。内容上会给你带来更多的惊喜。是一本学习STM32必备的工具书。敬请期待!

3、Temperature(芯片温度)

3.1 实验描述及工程文件清单

实验描述串口1(USART1)向电脑的超级终端以1s为时间间隔打印当

前STM32F103VET6芯片内部的温度值。

硬件连接温度传感器在芯片内部和ADCx_IN16输入通道相连接

用到的库文件startup/start_stm32f10x_hd.c

CMSIS/core_cm3.c

CMSIS/system_stm32f10x.c

FWlib/stm32f10x_gpio.c

FWlib/stm32f10x_rcc.c

FWlib/stm32f10x_usart.c

FWlib/stm32f10x_adc.c

FWlib/stm32f10x_dma.c

FWlib/stm32f10x_flash.c

用户编写的文件USER/main.c

USER/stm32f10x_it.c

USER/usart1.c

USER/adc.c

3.2 ADC及内部温度传感器简介

STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE增强型产品,内嵌3个12位的模拟/数字转换器(ADC),每个ADC共用多达21个外部通道,可以实现单次或多次扫描转换。STM32开发板用的是STM32F103VET6,属于增强型的CPU。它有18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源,分别是

ADCx_IN16(温度传感器)和ADCx_IN173(V REFINT)。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储

在16位数据寄存器中。模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。

STM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接,此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。STM内部的温度传感器支持的温度范围:-40到125摄氏度。精度较差,误差为+(-)1.5度左右,听起来有点蛋疼。

ADC可以使用DMA(direct memory access)方式操作。

本实验用的是ADC1的通道16,采用DMA的方式操作。

内部温度传感器的基本操作步骤:(STM32参考手册)

1. 选择ADCx_IN16输入通道

2. 选择采样时间大于2.2 μs (推荐值为17.1us)

3. 设置ADC控制寄存器2(ADC_CR2)的TSVREFE位,以唤醒关电模式下的

温感器

4. 通过设置ADON位启动ADC转换(或用外部触发)

5. 读ADC数据寄存器上的V SENSE数据结果

6. 利用下列公式得出温度

温度(°C) = {(V25 - V SENSE) / Avg_Slope} + 25

式中V25是 V SENSE在25摄氏度时的数值(典型值为1.42V)

Avg_Slope是温度与V SENSE曲线的平均斜率(典型值为4.3mV/C)PS: 对于12位的AD,3.3V的AD值为0Xfff; 1.42V对应的AD值为:0x6E2; 4.3mV对应的AD值为:0x05(用系统自带计算器可轻易算得)这些是计算温度值的时候用得到的,也可以用其他

方法计算。详情请参考STM32手册。

3.3 代码分析

首先要添加用的库文件,在工程文件夹下Fwlib下我们需添加以下库文件:

1.stm32f10x_gpio.c

2.stm32f10x_rcc.c

3.stm32f10x_usart.c

4.stm32f10x_adc.c

5.stm32f10x_dma.c

6.stm32f10x_flash.c

还要在stm32f10x_conf.h中将相应头文件的注释去掉:

1./* Uncomment the line below to enable peripheral header file inclusion */

2.#include "stm32f10x_adc.h"

3./* #include "stm32f10x_bkp.h" */

4./* #include "stm32f10x_can.h" */

5./* #include "stm32f10x_crc.h" */

6./* #include "stm32f10x_dac.h" */

7./* #include "stm32f10x_dbgmcu.h" */

8.#include "stm32f10x_dma.h"

9./* #include "stm32f10x_exti.h" */

10.#include "stm32f10x_flash.h"

11./* #include "stm32f10x_fsmc.h" */

12.#include "stm32f10x_gpio.h"

13./* #include "stm32f10x_i2c.h" */

14./* #include "stm32f10x_iwdg.h" */

15./* #include "stm32f10x_pwr.h" */

16.#include "stm32f10x_rcc.h"

17./* #include "stm32f10x_rtc.h" */

18./* #include "stm32f10x_sdio.h" */

19./* #include "stm32f10x_spi.h" */

20./* #include "stm32f10x_tim.h" */

21.#include "stm32f10x_usart.h"

22./* #include "stm32f10x_wwdg.h" */

23./*#include "misc.h"*//* High level functions for NVIC and SysTick (add-

on to CMSIS functions) */

配置好所需的库文件之后,我们就从main函数开始分析:

1./**

2. * @brief Main program.

3. * @param None

4. * @retval : None

5. */

6.

7.int main(void)

8.{

9./* config the sysclock to 72M */

10. SystemInit();

11.

12./* USART1 config */

13. USART1_Config();

14.

15./* enable adc1 and config adc1 to dma mode */

16. Temp_ADC1_Init();

17.

18. printf("\r\n Print current Temperature \r\n");

19.

20.while (1)

21. {

22. ADC_tempValueLocal= ADC_ConvertedValue; // 读取转换的AD值

23. Delay(0xffffee); // 延时

24. Current_Temp=(V25-ADC_tempValueLocal)/Avg_Slope+25; //计算方法2

25. printf("\r\n The current temperature = %02d C\r\n", Current_Temp);//10进制示

26. }

27.}

系统库函数 SystemInit(); 将系统时钟设置为72M, USART1_Config(); 配置串口,关于这两个函数的具体讲解可以参考前面的教程,这里不再详述。

Temp_ADC1_Init(); 函数使能了ADC1,并使ADC1工作于DMA方式。

Temp_ADC1_Init();这个函数是由我们用户在tempad.c文件中实现的应用程序:

1./*

2. * 函数名:Temp_ADC1_Init();

3. * 描述:无

4. * 输入:无

5. * 输出:无

6. * 调用:外部调用

7. */

8.void Temp_ADC1_Init(void)

9.{

10. ADC1_GPIO_Config();

11. ADC1_Mode_Config();

12.}

Temp_ADC1_Init();调用了 ADC1_GPIO_Config();和ADC1_Mode_Config();这两个函数的作用分别是配置好ADC和DMA的时钟、配置它的工作模式为MDA模式。

1./*

2. * 函数名:ADC1_GPIO_Config

3. * 描述:使能ADC1和DMA1的时钟

4. * 输入 : 无

5. * 输出:无

6. * 调用:内部调用

7. */

8.static void ADC1_GPIO_Config(void)

9.{

10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

11./* Enable DMA clock */

12. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

13.

14./* Enable ADC1 and GPIOC clock */

15. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

16.

17.}

代码非常简单,大家就自己花点心思看看吧。这两个函数都用static关键字修饰了,都属于内部调用,我们只向其他用户提供了这个Temp_ADC1_Init();接口,使得更方便简洁。

1./* 函数名:ADC1_Mode_Config

2. * 描述:配置ADC1的工作模式为MDA模式

3. * 输入 : 无

4. * 输出:无

5. * 调用:内部调用

6. */

7.static void ADC1_Mode_Config(void)

8.{

9. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

10. ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

11.

12./* DMA channel1 configuration */

13. DMA_DeInit(DMA1_Channel1);

14. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;

15. DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;

16. DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

17. DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;

18. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

19. DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;

20. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

21. DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

22. DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

23. DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

24. DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

25. DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

26.

27./* Enable DMA channel1 */

28. DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

29.

30./* ADC1 configuration */

31. ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

32. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;

33. ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

34. ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

35. ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

36. ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;

37. ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

38.

39./* ADC1 regular channel16 configuration */

40. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

41.

42./*Enable TempSensorVrefintCmd*/

43. ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);

44.

45./* Enable ADC1 DMA */

46. ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

47.

48./* Enable ADC1 */

49. ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

50.

51./* Enable ADC1 reset calibaration register */

52. ADC_ResetCalibration(ADC1);

53./* Check the end of ADC1 reset calibration register */

54.while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

55.

56./* Start ADC1 calibaration */

57. ADC_StartCalibration(ADC1);

58./* Check the end of ADC1 calibration */

59.while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

60.

61./* Start ADC1 Software Conversion */

62. ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

63.}

Temp_ADC1_Init()里面重要一的步是使能内部的温度传感器,因为内部的温度传感器默认关闭的。

现在我们再来认识几个变量:

1.// ADC1转换的电压值通过MDA方式传到flash

2.extern __IO u16 ADC_ConvertedValue;

3.

4.// 局部变量,用于存从flash读到的电压值

5.__IO u16 ADC_tempValueLocal;

6.//存放计算后的温度值

7.__IO u16 Current_Temp;

8.

9.//温度为25摄氏度时的电压值

10.__IO u16 V25=0x6E2:

11.

12.//温度、电压对应的的斜率每摄氏度4.35mV 对应每摄氏度0x05

13.__IO u16 Avg_Slope=0x05;

ADC_ConvertedValue 在 adc.c中定义,ADC_tempValueLocal在 main.c中定义,关于这两个变量的作用可看代码的描述。这里要注意一点的是,这两个变量都要用volatile关键字来修饰,为的是不让编译器优化这个变量,这样每次用到这两个变量时都要回到相应变量的内存中去取值,因为这两个变量的值随时都是可变的,而volatile字面意思就是“可变的,不确定的”。有关volatile关键字的详细用法大家可去查与C语言有关的书,这里推荐一个C语言的小册子《C 语言深度解剖-陈正冲编著》,里面对volatile这个关键字的讲解就非常好,还有其他有关C语言的知识也讲得非常好,挺值得大家看看。

主函数的最后以一个无限循环不断地往串口打印检测到芯片的内部温度值:

1.while (1)

2. {

3. ADC_tempValueLocal = ADC_ConvertedValue; // 读取转换的AD值

4. Delay(0xffffee); // 延时

5. Current_Temp=(V25-ADC_tempValueLocal)/Avg_Slope+25; //温度转换计算

6. printf("\r\n The current temperature = %03d C\r\n", Current_Temp);//10进制

显示

7. }

3.4 实验想象

将野火STM32开发板供电(DC5V),插上JLINK,插上串口线(两头都是母的交叉线),打开超级终端,配置超级终端为115200 8-N-1,将编译好的程序下载到开发板,即可看到超级终端打印出如下信息:(检测到的是芯片的内部温度)

当用加热的电铬铁轻轻地放在我们的芯片上(或者用热风筒吹芯片)时会看到温度有明显的变化。

(完整版)基于STM32的温湿度监测..

《物联网工程设计与实施》项目设计 项目课题:基于STM32的温湿度检测 院系:计算机科学与技术学院 专业:物联网工程 项目经理:于渊学号:123921043 副经理:谢金光学号:123921024 项目成员:李周恒学号:123921002 项目成员:袁桃学号: 123921048 项目成员:颉涛学号: 123921054 项目成员肖青学号: 123921025 项目成员冯锦荣学号: 123921011 项目成员唐敏学号: 123921023

指导教师: 2014 年 12月

目录 摘要 (5) Absract (7) 一.设计目标 (9) 二.设计方案 (9) 三.实验所需器材 (9) 四.设计内容 (9) 4.1 STM32模块 (9) 4.2 AM2302介绍 (11) 4.2.1 产品概述 (11) 4.2.2 应用范围 (12) 4.2.3 产品亮点 (12) 4.2.4 单总线接口定义 (12) 4.2.5 传感器性能 (13) 4.2.6 单总线通信 (14) 4.3 Nokia 5110 介绍 (15) 4.3.1 SPI接口时序写数据/命令 (15) 4.3.2 显示汉字 (16) 4.3.4 显示图形 (16) 4.4 原理图设计 (16) 4.5 PCB板设计 (17) 五.实验软件设计 (18) 5.1 温湿度传感器DHT22的程序 (18) 5.2 湿度显示函数 (21) 5.3主函数程序 (23) 5.3.1显屏程序 (23) 六.作品实物展示 (32) 七.设计总结 (33)

基于STM 32 的温湿度检测 摘要 随着现代社会的高速发展,越来越多的科学技术被应用于农业生产领域。在温室大棚中对温湿度、二氧化碳浓度等外部参数的实时准确的测量和调节更是保证农业高效生产的重要前提。本次课程设计中实现了一个基于STM32F103VET6的智能温湿度检测系统,目的是实现温湿度的采集和显示,温湿度的采集是作为自动化科学中一个必须掌握的检测技术,也是一项比较实用的技术。本次实验主要作了如下几个方面工作:首先通过对实时性、准确性、经济性和可扩展性等四个方向的分析比较之后,选择了STM32F103VE微控制器作为主控芯片和AM2303温湿度传感器来实现对温湿度数据进行采集;在Nokia5110显示屏上显示出温度和湿度,然后详细介绍了各个模块的工作原理和硬件电路设计思路,实现了温湿度数据实时准确的测量;之后阐述了系统各个部分的软件设计思路;最后对系统在实际应用中采集到的数据进行了处理,分析了误差产生的原因,并通过分段线性插值算法对系统非线性误差进行了校准,同未校准时采集的数据相比,校准后的数据准确度更高,稳定性更好。在保证测量效果的基础上,本系统设计中充分考虑到性价比和再次开发周期性等,具有成本低、设计开发方便、通用性强等特点,不仅适用于现代农业生产中,还能用于其它工业控制、机械制造等其它领域,具有一定的市场推广价值。 【关键词】:嵌入式技术,电路设计,STM32,AM2302温湿度采集,Nokia5110 显示屏,程序设计

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在stm32中利用定时器TIM调制PWM的几种方法: 说说我的学习经历:从开始接触到现在有好几个月了,但是学习还是比较的费劲,而且速度也比较的缓慢,当然相比之前还是有很大的进步,记得刚刚学习的时候,建工程都是大四学长手把手教的。废话不多说先来讲讲定时器的配置: STM32F10系列最少3个、做多有8个定时器,都是16位定时器,且相互之间是独立的,计数范围为0x0000-0xffff,最大计数值为65535.可以用于测量输入信号的脉冲长度或者产生输出波形(输出比较和PWM)分为通用定时器,高级定时器,以及看门狗定时器 下面主要讲通用定时器的配置问题: 以定时器TIM1为例:先进行函数的配置 void timer1_config() { TIM_TimeBaseInitTypDef TIM_TimeBaseStructure; //开定时器1外设时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM1,ENABLE); //计时50000次时间为50000/10M=500ms TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=50000 ; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 720-1;//720分频 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =0;//时钟分割为0; //计数模式向上计数 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure)//初始化TIM1 TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE);//开启定时器中断 TIM_Cmd(TIM1,ENABLE); //使能定时器 } 关于时间的计算问题: 外设系统时钟的频率为72M,进行720分频以后,频率f=72M/720=100khz. 如果要定时0.1s 则计数值为10000,计算公式为:时间(t)=计数值(n)/频率(f).注意计数值n介于0到65535之间 有定时器则一定会有中断发生,所以要配置中断优先级,对于中断优先 级函数配置如下: V oid nvic_config() { NVIC_InitTypDef NVIC_InitStructure; //抢占优先级为1位,从优先级为3位 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM1_IRQn; //定义定时器1为请求通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //抢占式优先级为0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2; //从优先级为2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //使能中断优先级 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化中断 } 对于优先级中的抢占式和从优先级做如下解释: 抢占式优先级:是可以抢占的中断,比如正在执行的优先级为10的中断,突然来了一个优

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STM32 高级定时器-PWM简单使用 2010-04-14 14:49:29| 分类:STM32 | 标签:|举报|字号大中小订阅高级定时器与通用定时器比较类似,下面是一个TIM1 的PWM 程序,TIM1是STM32唯一的高级定时器。共有4个通道有死区有互补。 先是配置IO脚: GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* PA8设置为功能脚(PWM) */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*PB13 设置为PWM的反极性输出*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /*开时钟PWM的与GPIO的*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /*配置TIM1*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

管道死角盲管规则

6D、3D、2D、1.5D管道死角/盲管规则,以及零死角阀门介绍 6D、3D、2D、1.5D管道死角/盲管规则以及零死角阀门介绍 关于管道死角/盲管的定义和要求,不同法规和指南有不同的要求,这些要求如下: 1、1976 CFR 212规范为6D,指主管道中心到支管阀门中心的距离应小于支管直径的6倍。 2、1993 美国高纯水检查指南为6D,指主管道中心到支管阀门密封点的长度应小于支管直径的6倍。 3、2001 ISPE水和蒸汽基准指南为3D,指主管外壁到支管阀门密封点的长度应小于支管直径的3倍。 4、2009 ASME BPE为2D,指主管内壁到阀门密封点的长度应小于支管直径的2倍。 5、WHO 建议为1.5D,应避免大于分支管径1.5倍的盲管。 6、2010版中国GMP指南: 为了避免将来造成混乱,本指南建议死角长度从管的外壁来考虑。我们建议避免对于最大可允许的死角做硬性规定。 最后,在不考虑死角长度的情况下,水质必须满足要求。工程设计规范要求死角长度最小,有很多好的仪表和阀门的设计是尽量减少死角的。

我们应该认识到如果不经常冲洗或消毒,任何系统都能会存在死角。各种规定和提法甚至测量的方法不尽相同,但是目前的所有提法都不是“法规”而是工程的建议和标准。 TheTruth about the 3D/6D Rule 3D/6D规则的真相 The installation of pipework leads to recurrent discussions about how deadlegs can be prevented and about the maximum length outgoing pipes/pipe tees mayhave for the sensor. There is less throughflow in dead legs. Hence, it isharder to clean them and during thermal sanitisation it takes longer until these"branches" have also reached the required temperature. In

STM32的PWM精讲

STM32的PWM精讲 通过对TM1定时器进行控制,使之各通道输出插入死区的互补PWM输出,各通道输出频率均为17.57KHz。其中,通道1输出的占空比为50%,通道2输出的占空比为25%,通道3输出的占空比为12.5%。各通道互补输出为反相输出。 TM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11 引脚,而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚,中止输入引脚为PB.12。将这些引脚分别接入示波器,在示波器上观查相应通道占空比的方波[12]。 配置好各通道后,编译运行工程;点击MDK的Debug菜单,点击Start/Stop Debug Session;通过示波器察看 PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15 的输出波形,其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道,PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道,PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。 第2章STM32处理器概述 STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道,每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出,在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作,提供同步或事件链接功能。 在调试模式下,计数器可以被冻结。任一个标准定时器都能用于产生PWM 输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。 2.4.2 高级控制定时器[22] 高级控制定时器(TM1)由一个16位的自动装载计数器组成,它由一个可编程预分频器驱动。它适合多种用途,包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获),或者产生输出波形(输出比较,PWM,嵌入死区时间的互补PWM等)。 使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器,可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒至几个毫秒的调节。高级控制(TIM1)和通用(TMx)定时器是完全

基于STM32的温度测量系统

基于ST M32的温度测量系统 Tem p e ra tu re M e a su rem e n t S ys tem B a se d o n the S T M 32 曹圆圆 (华北电力大学控制科学与工程学院 河北保定 071003) [摘要] 介绍一种基于ST M32处理器的温度测量系统设计方案。以ST M32F103RBT6微控制器为核心,采用AD590作温度传感器,测量温度用四位数码管显示,能够同PC 机进行串口通信。具有体积小、精度高、处理能力强等特点。 [关键词] 温度测量;ST M32;AD590 [中图分类号] TP 273 [文献标志码] B 温度是日常生活与工农业生产中的一个重要参数,传统的温度计存在反应速度慢、测量精度不高以及读数麻烦等缺点,随着电子技术的发展,各种基于单片机的温度测量系统先后被提出。温度传感器AD590具有线性度好、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强等优点;鉴于目前AR M 微处理器在国内的广泛应用和广阔的发展前景,本文采用AD590温度传感器,基于一款AR M 微处理器ST M32F103RBT6作为系统核心,设计了一种温度测量系统。它不仅可以通过四位数码管直观显示00.00~99.99℃,还可以完成同PC 机的通信,并详细介绍了其硬件设计和相关程序编写。 1 系统结构 温度测量系统主要有温度测量、温度显示电路、 RS232串行通讯等模块。主控电路由ST M32F103RBT6 及其外围电路组成,是系统的核心部分,主要完成数据 的传输和处理工作。温度传感器采集的模拟信号,经 过处理器本身内嵌的ADC 进行A /D 转换后得到实时 温度数据,再经处理器相关处理后通过温度显示电路 进行实时显示,同时,处理器还可以实现与PC 机的通 信功能。 ST M32系列处理器是意法半导体ST 公司生产 的一种基于ARMv7架构的32位、支持实时仿真和跟 踪的微控制器。嵌入式处理器不能独立工作,必须给 它提供电源、时钟以及复位电路。这些提供给嵌入式 处理器运行所必须的条件电路与嵌入式处理器共同 构成了这个嵌入式处理器的最小系统。其他如JT AG 调试接口,在芯片实际工作时不是必须的,但本系统是利用JT AG 烧写在板F LASH,因此将其加入最小系统 。系统的整体结构框如图1所示。 图1 系统整体结构框图 2 硬件设计 2.1 ST M 32F 103RBT 6微控制器 ST M32F103RBT6是一款基于CORTEX -M3内 核、高性能、低成本、低功耗的微控制器,在软件和引 脚封装方面同其他ST M32系列处理器是兼容的。 它的时钟频率达到72MHz,能实现高端运算。 内嵌128K B F LASH 程序存储器。丰富的外设, UART 、SP I 等串行接口以及最大翻转率18MHz 的 GP I O 。更重要的是它拥有最快1 μs 转换速度的双12位精度ADC,此快速采集,高性能的ADC 非常适用于 数据的快速采集和快速处理上,这也是本系统选择它 作为核心控制器的一个重要原因。 如图2所示,ST M 32F103RB T6采用LQ FP64 封装,GP I O 中PA0(ADC_I N 0)引脚接入测温电路 输入的电压模拟信号,PA9和PA10引脚为串口输 入输出,PA1~PA4作为4个数码管的位选信号控 制,PC0~PC7输出信号接到数码管的段选引脚 上。 — 61— 《仪器仪表与分析监测》2010年第1期

STM32学习笔记通用定时器PWM输出

STM32学习笔记(5):通用定时器PWM输出 2011年3月30日TIMER输出PWM 1.TIMER输出PWM基本概念 脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点,就是对脉冲宽度的控制。一般用来控制步进电机的速度等等。 STM32的定时器除了TIM6和TIM7之外,其他的定时器都可以用来产生PWM输出,其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生7路的PWM输出,而通用定时器也能同时产生4路的PWM输出。 1.1PWM输出模式 STM32的PWM输出有两种模式,模式1和模式2,由TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位确定的(“110”为模式1,“111”为模式2)。模式1和模式2的区别如下: 110:PWM模式1-在向上计数时,一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0),否则为有效电平(OC1REF=1)。 111:PWM模式2-在向上计数时,一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平。 由此看来,模式1和模式2正好互补,互为相反,所以在运用起来差别也并不太大。 而从计数模式上来看,PWM也和TIMx在作定时器时一样,也有向上计数模式、向下计数模式和中心对齐模式,关于3种模式的具体资料,可以查看《STM32参考手册》的“14.3.9 PWM模式”一节,在此就不详细赘述了。 1.2PWM输出管脚 PWM的输出管脚是确定好的,具体的引脚功能可以查看《STM32参考手册》的“8.3.7 定时器复用功能重映射”一节。在此需要强调的是,不同的TIMx有分配不同的引脚,但是考虑到管脚复用功能,STM32提出了一个重映像的概念,就是说通过设置某一些相关的寄存器,来使得在其他非原始指定的管脚上也能输出PWM。但是这些重映像的管脚也是由参考手册给出的。比如

基于STM32温控风扇设计

齐齐哈尔大学 综合实践(论文) 题目基于STM32的温控风扇 学院通信与电子工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师朱磊

摘要:随着科技的日新月异,智能家居逐渐走入普通家庭,风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出,该风扇电源稳定性好,操作方便,运行可靠,功能强大,价格低廉,节约能耗,能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。 关键词:STM32单片机电风扇温控调速

目录 摘要............................................................................. 错误!未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1 概述............................................................ 错误!未定义书签。 1.2 设计目的及应用 (1) 第2章温控电风扇方案论证 (2) 2.1 温度传感器的选择 (2) 2.2 控制核心的选择 (2) 2.3 显示电路的选择 (3) 2.4 调速方式的选择 (3) 第3章温控电风扇硬件设计 (5) 3.1 硬件系统总体设计 (5) 3.2 本系统各器件简介 (5) 3.2.1 DS18B20简介 (5) 3.2.2 STM32简介 (7) 3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8) 3.3 各部分电路设计 (9) 3.3.1 温度传感器的电路 (9) 3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10) 第4章温控电风扇软件设计 (11) 4.1 软件系统总体设计 (11) 4.2 系统初始化程序设计 (11) 4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误!未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录1 (16) 附录2 (25)

(完整版)基于stm32的温度测量系统

基于STM32的温度测量系统 梁栋 (德州学院物理与电子信息学院,山东德州253023) 摘要:温度是日常生活和农业生产中的一个重要参数,传统的温度计有反应缓慢,测量精度不高的和读数不方便等缺点,此外,通常需要人工去观测温度,比较繁琐,因而采用电子技术的温度测量就显得很有意义了。 面对电子信息技术的进步,生成了各种形式的温度测量系统。本文设计了一个基于以STM32为核心的温度测量与无线传送的系统,温度信息采集使用数字化温度传感器DS18B20,无线传输使用ATK-HC05蓝牙模块的智能测温系统。 关键词 STM32; DS18B20; TFTLCD;智能测温系统 1 绪论 在现代社会的生产生活中,人们对于产品的精度要求越来越高,而温度是人们在生产生活中十分关注的参数,因此,对温度的测量以及监控就显得十分重要。在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度的偏差进而引发事故。如化工业中做酶的发酵,必须时刻了解所发酵酶的温度才可以得到所需酶;文物的保护同样也离不开温度的采集,不仅在考古文物的出土时间上,还是在档案馆和纪念馆中,温度的控制也是藏品保存关键,所以温度的检测对其也是具有重要意义的;另外大型机房的温度的采集,超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。传统方式监控温度往往很耗费人力,而且实时性差。本文就设计了一个基于STM32的温度测量系统,在测量温度的同时能实现无线传输与控制。 STM32RBT6具有较低的价格、较高的测量精度、便捷的操作,同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处,如51要求从基层编程,而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者,在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程,此优势不但节约了时间,也为STM32的发展做出了强有力的铺垫,而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机,所以其前景是无可估量的,这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。 无线传输采用蓝牙技术,将采集的温度传输至终端,以此实现远程监控。利用“蓝牙”技术,能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据传输,其数据传输带宽可达1Mbps。综合考虑,在设计硬件时选择的软件是Altium Designer,该软件集成了电路仿真、原理图设计、信号完整性设计、分析等诸多功能,使用起来很方便。通过原理图的绘制,

STM32 高级定时器-PWM简单使用

STM32 高级定时器-PWM简 单使用 高级定时器与通用定时器比较类似,下面是一个TIM1 的PWM 程序,TIM1是STM32唯一的高级定时器。共有4个通道有死区有互补。 先是配置IO脚: GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* PA8设置为功能脚(PWM) */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*PB13 设置为PWM的反极性输出*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /*开时钟PWM的与GPIO的*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_A PB2Periph_TIM1,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_A PB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_A PB2Periph_GPIOB, ENABLE); /*配置TIM1*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; void Tim1_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; TIM_DeInit(TIM1); //重设为缺省值 /*TIM1时钟配置*/ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 4000; //预分频(时钟分频)72M/4000=18K TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 144; //装载值18k/144=125hz 就是说向上加的144便满了 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =

基于stm32温湿度监控装置设计(1)

王江红(1993-),男,云南曲靖人,汉族,学生,在读本科,所学专业通信工程 基于stm32的温湿度监控系统设计 王江红胡湘娟阳泳 邵阳学院信息工程系湖南邵阳422004 摘要:温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。本文就基于stm32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效的提高温度的时效性管理意义重大。 关键字:stm32;温湿度;ucosII系统;监控系统设计 此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片,DHT11为温湿度监测装置,搭载的是ucosII操作系统,显示设备为主控ITL9438的彩屏,通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理,将其以数字的形式显示在彩屏上,并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作,实现的室内温湿度的智能控制。 1、温湿度监控系统设计 1.1、温湿度监控系统硬件设计 系统主控芯片为Stm32F103ZET6,除了必须的Stm32单片机正常的驱动的电路之外,彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏,而采集模块则是使用的DHT11,如图所示为使用的DHT11的引脚图,可得知只要通过采集Dout引脚的输出的电平变化,查看数据手册,根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序,驱动DHT11温湿度传感器。彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序,移植到Stm32上既可,而通过将Dout引脚上的高低电平变化,进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上,通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较,使得进行下一步的温湿度调节动作,通过向外部电路发送信号,例如温度高了,打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制,这与空调的原理类似,但是系统比空调电路简捷的多。 DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5Byte(40Bit)组成。数据分小数部分和整数部分,一次完整的数据传输为40bit,高位先出。DHT11的数据格式为:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加,传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、 温度、整数、小数)之间应该分开处理。 1.2、温湿度监控系统软件设计 此次的温湿度监控系统软件设计主要实在keil4中完成,操作系统为UCOSII,将UCOSII系统移植到当前单片机上,并且建立相应的任务堆栈,通过调用任务堆栈的形式实现的对系统运行,将DHT11的Dout引脚与PG11连接,PG11引脚设置的为输入模式,用于采集Dout引脚的电平变化。开机的时候先检测是否有DHT11存在,如果没有,则提示错误。只有在检测到DHT11之后才开始读取温湿度值,并显示在LCD上,如果发现了DHT11,则程序每隔100ms左右读取一次数据,并把温湿度显示在LCD上。同时会使用一个LED来指示程序运行状况。 温湿度监控系统的软件设计主要分为的LED驱动程序、LCD驱动程序、DHT11驱动程

基于某STM32的PT100温度测量

基于STM32的PT100温度测量

目录 一、前言 (1) 二、系统描述 (1) 2.1 综述 (1) 2.2 系统框图 (1) 2.3 功能实现 (1) 三、硬件设计 (2) 3.1 STM32 微控制器 (2) 3.2 PT100温度传感器电路 (3) 3.3 1602液晶屏 (4) 四、软件设计 (4) 4.1 ADC程序 (4) 4.2 1602LCD显示程序 (5) 4.3 主程序 (5) 五、性能测试 (5) 六、课程设计心得 (6) 参考文献 (6) 附录1:系统实物图 (7) 附录2:系统主要程序 (7)

一、前言 Cortex-M3 是ARM 公司为要求高性(1.25DhrystoneMIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的核。STM32 系列产品得益于Cortex-M3 在架构上进行的多项改进,包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2 指令集和大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器,所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。 本系统是基于Cortex-M3 核的STM32 微控制器与PT100温度传感器的温度测量,在硬件方面主要有最小系统板、1602LCD 液晶屏以及PT100温度传感电路,在软件方面主要有1602LCD液晶屏的驱动,ADC功能的驱动,及滤波算法设计。 整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术,包括需求分析,原理图的绘制,器件采购,安装,焊接,硬件调试,软件模块编写,软件模块测试,系统整体测试等整个开发调试过程。 二、系统描述 2.1综述 本系统是基于STM32微控制器所设计的多功能画板,该画板具有基本的绘画功能及画布颜色的选择,触摸屏校正等功能。整个系统模块分为三个模块:ALIENTEK MiniSTM32开发板、液晶显示。MiniSTM32开发板是ALIENTEK

STM32-PWM输出总结讲课讲稿

学习后发现stm32的定时器功能确实很强大,小总结一下方便以后使用的时候做参考。Stm32定时器一共分为三种:tim1和tim8是高级定时器,6和7是基本定时器,2—5是通用定时器。从名字就可以看得出来主要功能上的差异。今天我主要是用定时器做pwm输出,所以总结也主要是针对pwm方面的。 先大致说下通用和高级定时器的区别。通用的可以输出四路pwm信号互不影响。高级定时器可以输出三对互补pwm信号外加ch4通道,也就是一共七路。 所以这样算下来stm32一共可以生成4*5+7*2=30路pwm信号。接下来还有功能上的区别:通用定时器的pwm信号比较简单,就是普通的调节占空比调节频率(别的不常用到的没去深究);高级定时器的还带有互补输出功能,同时互补信号可以插入死区,也可以使能刹车功能,从这些看来高级定时器的pwm天生就是用来控制电机的。 Pwm输出最基本的调节就是频率和占空比。频率当然又和时钟信号扯上了关系。高级定时器是挂接到APB2上,而通用定时器是挂接到APB1上的。APB1和APB2的区别就要在于时钟频率不同。APB2最高频率允许72MH,而APB1最高频率为36MHZ。这样是不是通用定时器只最高36MHZ频率呢,不是的;通用定时器时钟信号完整的路线应该是下面这样的:AHB(72mhz)→APB1分频器(默认2)→APB1时钟信号(36mhz)→倍频器(*2倍)→通用定时器时钟信号(72mhz)。 在APB1和定时器中间的倍频器起到了巨大的作用,假如红色字体的“APB1分频器”假如不为1(默认是2),倍频器会自动将APB1时钟频率扩大2倍后作为定时器信号源,这个它内部自动控制的不用配置。设置这个倍频器的目的很简单就是在APB1是36mhz的情况下通用定时器的频率同样能达到72mhz。我用的库函数直接调用函数SystemInit(); 这个函数之后时钟配置好了:通用定时器和高级定时器的时钟现在都是72mhz(你也可以自己再配置一下RCC让他的频率更低,但是不能再高了)。定时器接下来还有一个分频寄存器:TIMX_PSC 经过他的分频后,才是定时器计数的频率。所以真正的时钟频率应该是72mhz/(TIMX_PSC-1),我们设为tim_frepuency下面还会用到。 stm32的时钟频率弄得确实是很饶人的,所以关键就是先要把思路理清楚。时钟的频率弄好了下面终于可以开说重点PWM了。当然还少不了频率:pwm主要就是控制频率和占空比的:这两个因素分别通过两个寄存器控制:TIMX_ARR和TIMX_CCRX。ARR寄存器就是自动重装寄存器,也就是计数器记到这个数以后清零再开始计,这样pwm的频率就是tim_frequency/(TIMX_ARR-1)。在计数时会不停的和CCRX寄存器中的数据进行比较,如果小于的话是高电平或者低电平,计数值大于CCRX值的话电平极性反相。所以这也就控制了占空比。 下面是定时器1的配置代码: GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure; //第一步:配置时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA| RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_TIM1 ,ENABLE); //第二步,配置goio口 /********TIM1_CH1 引脚配置*********/

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