嵌入式系統課程設計

1、成績學 生 課 程 實 踐 能 力 考 查題目：溫度按鍵設定、顯示、報警系統設計課程名稱：嵌入式系統開發(fā) 專業(yè)班級：學生學號： 學生姓名：考查地點： 考查時長： 4小時 所屬院部： 指導教師：2017 2018學年 第 2 學期 金陵科技學院教務2017-2018學年第2學期嵌入式系統開發(fā)實踐能力考核班級姓名學號課程名稱嵌入式系統開發(fā)課程編號0806504151授課時間2018年2月26日- 2018年5月4日周學時4學分2簡要評語(從完成情況、是否具備獨立開發(fā)能力、是否獨立完成、編程熟練程度等角度評價。)任課教師簽名：日期：溫度按鍵設定、顯示、報警系統設計要求：1、讀取DS18B20溫度，在

2、液晶上實時顯示，并顯示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通過按鍵可以設置環(huán)境溫度的上限和下限，WK_UP鍵按下調節(jié)上限，再按下調節(jié)下限，再按下調節(jié)上限KEY1按下加1；KEY0按下減1,根據上限和下限判斷當前溫度有沒有超出范圍。3、當溫度超過上限，LED1隔1秒亮一次。超過下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定義報警方式)4、串口波特率一律用9600bps。液晶顯示的信息：STM32 testname: xxxxxxxxxMaximum is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx是自己的名字拼音)目錄：第1章. 系統要

3、求第2章. 硬件設計2.2 DS18B20模塊2.4 LCD顯示模塊2.5 LED 模塊第3章. 軟件設計第五章.課程總結第1章. 設計要求及方案1、讀取DS18B20溫度，在液晶上實時顯示，并顯示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通過按鍵可以設置環(huán)境溫度的上限和下限，WK_UP鍵按下調節(jié)上限，再按下調節(jié)下限，再按下調節(jié)上限KEY1按下加1；KEY0按下減1,根據上限和下限判斷當前溫度有沒有超出范圍。3、當溫度超過上限，LED1隔1秒亮一次。超過下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定義報警方式)4、串口波特率一律用9600bps。液晶顯示的信息：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）本次課程設計的要求是使用STM32F103設計一個溫度測控系統，ALIENTEK MiniSTM32 V3 版開發(fā)板選擇的是 STM32F103RCT6 作為 MCU，它擁有的資源 包括：48KB SRAM、256KB FLASH、2 個基本定時器、4 個通用定時器、2 個高級定時器、2 個 DMA 控制器（共 12 個通道）、3 個 SPI、2 個 IIC、5 個串口、1 個 USB、1 個 CAN、3 個 12 位 ADC、1 個 12

5、位 DAC、1 個 SDIO 接口及 51 個通用 IO 口。在本課程中使用了以下部分來完成課程設計的要求：1.應用DS18B20進行溫度的檢測。2.應用按鍵模塊進行外部的上下限數值設定。3.應用LED的閃爍進行報警。4.應用LCD顯示實時溫度、上下限等信息。第2章. 硬件設計2.2 DS18B20設計ALIENTEK MiniSTM32 開發(fā)板總共有 3 個按鍵，其原理圖如下：2.4 LCD顯示模塊2.5 LED 模塊其中 PWR 是開發(fā)板電源指示燈，為藍色。LED0 和 LED1 分別接在 PA8 和 PD2 上，PA8還可以通過 TIM1 的通道 1 的 PWM 輸出來控制 DS0 的亮

6、度。為了方便大家判斷，我們選擇了 DS0 為紅色，DS1 為綠色的 LED 燈。 第3章. 軟件設計溫度顯示及報警模塊 按鍵設定模塊#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); /時鐘使能TIM_TimeBaseStructure.

8、TIM_Period = arr; /設置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值 計數到5000為500msTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; /設置用來作為TIMx時鐘頻率除數的預分頻值 10Khz的計數頻率 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; /設置時鐘分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /TIM向上計數模式TIM_TimeBaseInit(TIM3, &

9、;TIM_TimeBaseStructure); /根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數初始化TIMx的時間基數單位TIM_ITConfig( /使能或者失能指定的TIM中斷TIM3, /TIM2TIM_IT_Update ,ENABLE /使能);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; /TIM3中斷NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; /先占優(yōu)先級0級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPrior

10、ity = 3; /從優(yōu)先級3級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /IRQ通道被使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /根據NVIC_InitStruct中指定的參數初始化外設NVIC寄存器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); /使能TIMx外設u8 flag=0; int main(void) u8 t = 0; u8 shuzu20;u8 keyvalue=0;u8 gaibianshui=0; short temperature; delay_init(); /延時函數初始化 ua

11、rt_init(9600); /串口初始化為9600NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/ 設置中斷優(yōu)先級分組2 LED_Init(); /初始化與LED連接的硬件接口TIM3_Int_Init(9999,7199);/10Khz的計數頻率，計數到5000為500ms LCD_Init(); POINT_COLOR = RED; /設置字體為紅色 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; /設置字體為藍色 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; /設置字體為藍色 if (t % 10 = 0) /每100ms讀取一次 t = 0; temperature = DS18B20_Get_Temp(); if (temperature < 0) LCD_ShowChar(0 + 40, 150, '-', 16, 0); /顯示負號 temperature = -temperature; /轉為正數 else LCD_ShowChar(0 + 40, 150, ' ', 16, 0); /去掉負號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);/判斷溫度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; /正常情況燈不亮 LED1=1;/獲取溫度時間控制t t+;/瀏覽開關KEY_Init();delay_ms(10);keyvalue=KEY_Scan(0);if(keyvalue!=0)if(keyvalue=3)gaibianshui=(gaibianshui+1)%3;if(gaibianshui=1) /改變上限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) /改變上限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中斷if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) /檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); /清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源 /溫度不正常處理燈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端口時鐘 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; /LED0->PA.8 端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_

21、PP; /推挽輸出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度為50MHz GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); /PA.8 輸出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; /LED1->PD.2 端口配置, 推挽輸出 GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /推挽輸出 ，IO口速度為50MHz GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); /PD.2 輸出高 #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的回應/返回1:未檢測到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;/從DS18B20讀取一個位/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;/從DS18B20讀取一個字節(jié)/返回值：讀到的數據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;/寫一個字節(jié)到DS18B20/dat：要寫入的字節(jié)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); /開始溫度轉換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 同時檢測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口時鐘 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;/PORTA0 推挽輸出 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); /輸出1DS18B20_Rst();return DS18B20_Check(); /從ds18b20得到溫度值/返回值：溫度值 （-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;/溫度為負 else temp=1;/溫度為正 tem=TH; /獲得高八位 tem<<=8; tem+=TL;/獲得底八位 tem=(float)tem*0.625;/轉換 if(temp)return tem; /返回溫度值else return -tem; #include "key.h"#include "delay.h" /按鍵初始化函數 /PA15和PC5 設置成輸入

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

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

32、Mode = GPIO_Mode_IPD; /PA0設置成輸入，默認下拉 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0 /按鍵處理函數/返回按鍵值/mode:0,不支持連續(xù)按;1,支持連續(xù)按;/返回值：/0，沒有任何按鍵按下/KEY0_PRES，KEY0按下/KEY1_PRES，KEY1按下/WKUP_PRES，WK_UP按下 /注意此函數有響應優(yōu)先級,KEY0>KEY1>WK_UP!u8 KEY_Scan(u8 mode) static u8 key_up=1;/按鍵按松開標志if(mode)key_up=1; /支持連按 if(key_up