《單片機(jī)技術(shù)》課件-4-4智能冰箱4保鮮檢測(cè)

無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料保鮮檢測(cè)*CONTENTSPAGE目錄頁(yè)1任務(wù)發(fā)布沖關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)小結(jié)課外拓展234目錄*TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊一

任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34模塊一任務(wù)發(fā)布完成冰箱外部命令接收、命令代碼顯示以及數(shù)據(jù)的返回功能。此階段要求采用中斷方式接收串口數(shù)據(jù)。主要完全的任務(wù)如下：1任務(wù)描述配置串口發(fā)送、接收功能；配置數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)GPIO；數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)；接收計(jì)算機(jī)命令；向計(jì)算機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)。模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34模塊一任務(wù)發(fā)布能根據(jù)MCU的編程手冊(cè)，通過(guò)STM32CubeMX準(zhǔn)確配置STM32數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。能根據(jù)功能需求，正確添加串口處理代碼，實(shí)現(xiàn)字符串的發(fā)送。能根據(jù)功能需求，正確添加串口處理代碼，實(shí)現(xiàn)字符串的中斷接收。能根據(jù)功能需求，進(jìn)行正確的A-D轉(zhuǎn)換。2制定職業(yè)能力目標(biāo)模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34模塊一任務(wù)發(fā)布01ADC結(jié)構(gòu)與相關(guān)知識(shí)；3重點(diǎn)分析02ADC相關(guān)庫(kù)函數(shù)用法。模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34模塊一任務(wù)發(fā)布02STM32F1定時(shí)器CR101ADC的原理和HAL庫(kù)中ADC函數(shù)的使用。4難點(diǎn)分析模塊一任務(wù)發(fā)布*TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊二

沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)闖關(guān)題目選擇題STM32的USART根據(jù)（）寄存器M位的狀態(tài)，來(lái)選擇發(fā)送8位或者9位的數(shù)據(jù)字。A．USART_CR1B．USART_CR2C．USART_BRRD．USART_CR3A判斷題STM32的串口既可以工作在全雙工模式下，也可工作在半雙工模式下。（）對(duì)模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單4任務(wù)實(shí)施2知識(shí)儲(chǔ)備1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備④①①③②⑤⑥⑦STM32單片機(jī)ADC功能中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADC模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)①什么是ADC2知識(shí)儲(chǔ)備指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器或者模數(shù)轉(zhuǎn)換器。Analog：

模擬，就是模擬信號(hào)，模擬信號(hào)是將電路模擬成信號(hào)，電信號(hào)有電壓、電流等因素等等；

Digital：

數(shù)字，就是數(shù)字信號(hào)，其實(shí)它比模擬信號(hào)還要容易理解，將電路的信號(hào)模擬成數(shù)字信號(hào)，通常情況下高電平就表示1，低電平就表示0；Converter：

模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，我們通過(guò)相應(yīng)的采集裝置，采集到的值為電壓的大小，此時(shí)我們就需要用到模數(shù)轉(zhuǎn)換來(lái)將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)了。模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)①什么是ADC2知識(shí)儲(chǔ)備模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備④②②③①⑤⑥⑦STM32單片機(jī)ADC功能中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADC模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)STM32包含1-3個(gè)12位逐次逼近型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。每個(gè)ADC最多有18個(gè)通道，可測(cè)量16個(gè)外部信號(hào)源和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源。ADC轉(zhuǎn)換的結(jié)果為12位，也即產(chǎn)生12位二進(jìn)制數(shù)，可以左對(duì)齊或右對(duì)齊方式存儲(chǔ)在16位數(shù)據(jù)寄存器中。2知識(shí)儲(chǔ)備②STM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備STM32單片機(jī)ADC功能:硬件結(jié)構(gòu)名稱說(shuō)明備注VCC電路的供電正電壓一般表示模擬信號(hào)電源GND電路的供電負(fù)電壓表示模擬信號(hào)地VDD芯片的工作正電壓表示數(shù)字信號(hào)電源VSS芯片的工作負(fù)電壓表示數(shù)字電源地VDDA芯片的工作正電壓(模擬)VDDAVSSA芯片的工作負(fù)電壓(模擬)VDDD芯片的工作正電壓(數(shù)字)VSSD芯片的工作負(fù)電壓(數(shù)字)VREF+ADC基準(zhǔn)參考電壓(正)VREF-ADC基準(zhǔn)參考電壓(負(fù))VBAT電池或其他電源供電VEE負(fù)電壓供電模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備STM32單片機(jī)ADC功能:硬件結(jié)構(gòu)模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)ADC必須在時(shí)鐘ADCCLK的控制下才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換ADCCLK的值是由時(shí)鐘控制器控制，與高級(jí)外設(shè)總線APB2同步時(shí)鐘控制器為ADC提供了一個(gè)專用的可編程預(yù)分頻器，默認(rèn)的分頻值為2ADCCLK最高允許14MHz如果系統(tǒng)APB2時(shí)鐘為72MHz，當(dāng)采用6分頻時(shí)，得到ADCCLK=12MHz。②STM32單片機(jī)ADC功能：轉(zhuǎn)換時(shí)間2知識(shí)儲(chǔ)備模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備④③③②①⑤⑥⑦中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADCSTM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)③ACD庫(kù)函數(shù)2知識(shí)儲(chǔ)備函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef*hadc)功能描述啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換器入口參數(shù)*hadc：ADC轉(zhuǎn)換器句柄返回值HAL_StatusTypeDef：固定返回HAL_OK表示發(fā)送成功注意事項(xiàng)啟動(dòng)的是ADC轉(zhuǎn)換器，并非通道（1）HAL_ADC_Start（）函數(shù)模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)③ACD庫(kù)函數(shù)2知識(shí)儲(chǔ)備函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef*hadc,uint32_tTimeout)功能描述啟動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程入口參數(shù)*hadc：ADC轉(zhuǎn)換器句柄；Timeout：最大轉(zhuǎn)換時(shí)間返回值HAL_StatusTypeDef：固定返回HAL_OK表示發(fā)送成功注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)換異常時(shí)Timeout也會(huì)返回（2）HAL_ADC_PollForConversion()函數(shù)模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)③ACD庫(kù)函數(shù)2知識(shí)儲(chǔ)備函數(shù)原型uint32_tHAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef*hadc)功能描述獲得轉(zhuǎn)換結(jié)果入口參數(shù)*hadc：ADC轉(zhuǎn)換器句柄返回值uint32_t32位整形轉(zhuǎn)換結(jié)果注意事項(xiàng)無(wú)（3）HAL_ADC_GetValue()函數(shù)模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)③ACD庫(kù)函數(shù)2知識(shí)儲(chǔ)備轉(zhuǎn)換結(jié)果的表示：12位的ADC即是使用12位二進(jìn)制位表示轉(zhuǎn)換結(jié)果；顯然，最大值對(duì)應(yīng)能夠轉(zhuǎn)換的最高電壓；最小值對(duì)應(yīng)0V。故，轉(zhuǎn)換結(jié)果和電壓值之間的關(guān)系可表示為：提問(wèn)：若ADC轉(zhuǎn)換數(shù)值為2048，則此時(shí)模擬電壓值為多少？模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備③④④②①⑤⑥⑦中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADCSTM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)④中斷接收程序設(shè)計(jì)2知識(shí)儲(chǔ)備1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)ar0/1固定，表示起始表示讀取0：表示溫度1：表示濕度思考：‘起始字節(jié)’的內(nèi)容有什么需要注意的？模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備③⑤⑤②①④⑥⑦中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADCSTM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)⑤命令解析與代碼顯示2知識(shí)儲(chǔ)備主程序會(huì)逐個(gè)匹配接收字符以查找對(duì)應(yīng)命令并執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作

主程序在發(fā)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位置位后首先判斷是否以字符‘a(chǎn)’起始，如果不是則丟棄數(shù)據(jù)，并等待下一次標(biāo)志位置位如果是字符‘a(chǎn)’開(kāi)始，則繼續(xù)判斷后續(xù)字節(jié)是否為‘r’以及最后一個(gè)字符是‘0’還是‘1模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備③⑥⑥②①④⑤⑦中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADCSTM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)⑥A-D轉(zhuǎn)換2知識(shí)儲(chǔ)備STM32內(nèi)置溫度和電源電壓轉(zhuǎn)換通道模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)⑥A-D轉(zhuǎn)換2知識(shí)儲(chǔ)備內(nèi)部溫度傳感器T（℃）=（Vsense-V25）/Avg_Slope+25。其中Vsense是溫度通道測(cè)得的電壓值，V25是25℃時(shí)的典型電壓值（0.76V），Avg_Slope是溫度與Vsense曲線的平均斜率（典型值為2.5mv/℃）。模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)2知識(shí)儲(chǔ)備③⑦⑦②①④⑤⑥中斷接收程序設(shè)計(jì)命令解析與代碼顯示A-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)回傳ADC庫(kù)函數(shù)什么是ADCSTM32單片機(jī)ADC功能模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)⑥數(shù)據(jù)回傳2知識(shí)儲(chǔ)備用printf()函數(shù)將溫度信息回傳到計(jì)算機(jī)串口調(diào)試助手，觀察數(shù)據(jù)。程序輸出一次收發(fā)完成一次完整交互模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)闖關(guān)題目

STM32ADC輸入信號(hào)電壓為1.1V，已知系統(tǒng)供電為3.3V，A/D轉(zhuǎn)換精度為12位，則A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)為（）。A、33B、132C、1365D、4096C模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)請(qǐng)參照任務(wù)工單完成相關(guān)內(nèi)容3熟悉工單模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單（一）設(shè)備準(zhǔn)備（二）修改工程（三）ADC配置（四）編寫(xiě)代碼（五）硬件環(huán)境搭建（六）固件下載（七）結(jié)果驗(yàn)證模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)闖關(guān)題目STM32F103VET6有3個(gè)（）位的A-D轉(zhuǎn)換器。A、8B、12C、16D、24B模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)1設(shè)備選型2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施3熟悉工單模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)請(qǐng)參照任務(wù)工單完成智能冰箱保溫檢測(cè)的操作請(qǐng)觀看任務(wù)實(shí)施視頻4任務(wù)實(shí)施模塊二沖關(guān)學(xué)習(xí)*TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊三

任務(wù)小結(jié)（一）ADC結(jié)構(gòu)與相關(guān)知識(shí)STM32的ADC硬件結(jié)構(gòu)包括：1、ADC獨(dú)立的電源，電壓輸入2、輸入通道3、轉(zhuǎn)換順序：規(guī)則通道、注入通道4、觸發(fā)源5、轉(zhuǎn)換時(shí)間6、數(shù)據(jù)寄存器7、中斷模塊三任務(wù)小結(jié)（二）ADC相關(guān)庫(kù)函數(shù)的用法HAL_ADC_Start（）：以查詢方式啟動(dòng)單片機(jī)的ADC功能HAL_ADC_PollForConversion()：轉(zhuǎn)換完成查詢函數(shù)HAL_ADC_GetValue()：獲取轉(zhuǎn)換結(jié)果模塊三任務(wù)小結(jié)*TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊四

任務(wù)拓展拓展1：試用開(kāi)發(fā)環(huán)境，在MDK-ARM集成開(kāi)發(fā)環(huán)境里我們經(jīng)常要使用