#第九届立创电赛#STM32温湿度检测 - 立创电子设计大赛

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<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 采用stm32G030作为主控，SHT40温湿度传感器采集温湿度数据。stm32结合三态移位寄存器通过三位数码管显示实时温度湿度。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 在训练营的基础上，自行设计pcb并验证成功。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">* 3、开源协议</h3> 在训练营历程上修改。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">*4、硬件部分</h3> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/LDwj09HwNXbHgTLMZYwS4qnt65qy5fVF91NF6I2c.png"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/hw6jYcrSM28PgPDUUf1g5vT4oLLKhrPJq7tYga75.png"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">*5、软件部分</h3> STM32是一款由STMicroelectronics（意法半导体）生产的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。使用STM32进行温湿度检测，通常需要结合一些外部传感器，如DHT11、DHT22、SHT3x等，这些传感器能够检测环境的温度和湿度，并将数据转换为电信号，STM32再通过其ADC（模拟数字转换器）模块读取这些信号，并进行相应的数据处理。 将温湿度传感器的数据线连接到STM32的某个GPIO（通用输入输出）引脚上。某些传感器可能还需要连接到电源和地线。 <ol> <li> 在STM32的固件中，初始化ADC模块，配置相关的GPIO引脚，设置中断服务程序（如果使用中断方式读取数据）。 </li> <li> 编写温湿度传感器的驱动程序，这通常包括初始化传感器、读取数据、数据解析等功能。 </li> <li> 通过GPIO引脚与传感器通信，读取温湿度数据。这可能涉及到I2C、SPI或简单的GPIO操作，具体取决于传感器的通信协议。 </li> <li> 将读取到的原始数据转换为实际的温度和湿度值。这通常需要根据传感器的数据手册进行单位转换和校准。 </li> <li> 设置温湿度的阈值，当检测到的数据超出这些阈值时，可以触发报警或者控制其他设备（如空调、加热器等）。 </li> <li> 考虑到功耗，可能需要实现低功耗模式，比如在不需要频繁检测时让STM32进入睡眠模式。 </li> </ol> 下面笔记是学习32时自制，有问题还请多多指点： ADC采样 2024年9月9日 11:29 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/ucf7mVuKmL5z6V9ALr3nyOqxTVo230FK44FykdLu.png"> 只需在CubeMx中开始相关引脚adc采样通道 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/SzWuX5zxM1lC2PdL4ppWNqHV7xLDehYQiWon7cSF.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/agQKxfPDbHOUYOSOfhsP3znVMzvIIyM83vbP9wiQ.png"> CubeMx配置 2024年9月9日 10:56 创建新工程: 1,芯片选型（正确的芯片型号，正确的封装 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/BYwqS1OiocEeyYJHPlorM7xighJv1y522X2iBn2r.png"> 2，Debug选择 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/efmF02XN34FosvWwdOK8CFOfQXvDOivzCI9yt04f.png"> 3，时钟配置，先根据需要开启时钟，再对时钟树进行配置 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/3eQlmekq2XRI4dpOzZcZvMxn6E3VvAgG2H9RVaEK.png"> 时钟树配置时要根据板子实际外部晶振进行调整 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/GE1As4b2rbR2onSwwS723K40p9VTnxuhqgLv6Mte.png"> 4，GPIO配置 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/nMDGoWyGrf6ofZ97sYV78AE2FXWGNOBSjFtpHX2k.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/7Hb9t8toDeJ53caeuLEhcG5yFAptfqrpTuUN0XTe.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/uI7iZFWEGMsHTHED42QzJsPHJHX54ZLfwSTII2LD.png"> Keil5配置 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/g19JFt7GxAW8ZvA4v4XvFHDFDdAPgGhqzdZoo3BL.png"> 2024年9月9日 11:02 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/s2GIw5lKj7ljysqkawBJu4mahvSabM6YCwdSHnsG.png"> lcd驱动(需要外部导入相关库文件) <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/KucYWajpPU1Kd0SCMPN6SlSKreucSyFanUZeg5Qs.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/BroCR1ojGlGAiaTTkqNQbqvllvXX8ozn2EjeDfX3.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/62PYlya4ZakRmweP1GMNp69iR6jFA45YEjRJZEW6.png"> 将这三个文件放入所建工程的组文件中（模块化的调用相当是） <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/8Mbxh1hIGr5t4gM74nRUWwaeQfwwOY8xxwaNO1UM.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/dIw33H44K6EOPYa4IEa4eod4wxsrAVAi02HqN2Ek.png"> LCD_Init(); //初始化lcd LCD_Clear(Black);// 清屏并显示初始背景色 LCD_SetBackColor(Black); //背景颜色 LCD_SetTextColor(White); //字体颜色 char miao[10]; int hh = 0; sprintf(miao," %d",hh); // 转换函数需要包含stdio.h 头文件 //将需要的内容打印到字符串中 //我理解为将后边hh整形数据存入 miao[]数组中，再用下边函数指针取首地址向后输入 LCD_DisplayStringLine(Line1, (u8 *)miao); //lcd屏幕字符输出函数，行+内容 PWM配置 2024年9月9日 11:27 只需在CubeMx中配置响应的定时器pwm输出通道即可 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/AL1ATwctMzhCSxYZL9wUBFJua0K3nROyjQm4hpim.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/k5m7fFrIHzZj1WmNfguFLi6qMButReAGz8MnUMSh.png"> HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1); TIM2->CCR1 = （常数/定时器计数值或定时器溢出值）//控制 tim2 1通道输出pwm占空比 PWM有效驱动两条代码 PWM频率：Freq = CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1) PWM占空比：Duty = CCR/(ARR+1) PWM分辨率：Reso = 1/(ARR+1) TIM定时器PWM1模式与PWM2模式的比较 STM32 定时器的 PWM 存在两种模式，即 PWM1 模式与 PWM2 模式，两种模式相似却又恰恰相反。 PWM1 模式：向上计数，当 TIMx_CNT < TIMx_CCRn 时，定时器 TIMx 的通道 n 为有效电平，否则为无效电平；向下计数，当 TIMx_CNT > TIMx_CCRn 时，定时器 TIMx 的通道 n 为无效电平，否则为有效电平有效电平，否则为无效电平。 PWM2 模式：向上计数，当 TIMx_CNT < TIMx_CCRn 时，定时器 TIMx 的通道 n 为无效电平，否则为有效电平；向下计数，当 TIMx_CNT > TIMx_CCRn 时，定时器 TIMx 的通道 n 为有效电平，否则为无效电平无效电平，否则为有效电平。 下面是 PWM1 模式与 PWM2 模式的比较表格图，能够比较直观的反映出两者的区别。 两种PWM模式的比较注： 全文中的 TIMx 表示 STM32 的定时器，x 表示某个定时器，取值需要根据芯片来定； 全文中的 TIMx_CNT，表示定时器 TIMx 的计数器寄存器值； 全文中的 TIMx_CCRn，表示捕获比较寄存器的值，其中 n 表示某个通道，取值为1、2、3、4； <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/3cECnDdwgUsgY2PHfl8nhbLDXWq1kjsPOoWkH9xV.png"> 编码器驱动 2024年9月9日 11:21 void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) //PB12，PB13编码器计数函数 { if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12) { if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_13) == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12)) { key_count--; } else { key_count++; } } } 搭配下边代码同时使用 if(key_count!=0) { key_num += key_count; key_count = 0; } 注意通过中断处理来确定旋转方向 void EXTI0_IRQHandler(void)//正转：A的上升沿对应B的低电平；反转：B的上升沿对应A的低电平。 { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)//判断编码器A是否为高电平，中断是否触发 { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) ==0)//判断编码器B是否为低电平 { Encoder_Count++; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);//如果是，则清空标志位 } } void EXTI1_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)//判断编码器B是否为高电平，中断是否触发 { if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) ==0)//判断编码器A是否为低电平 { Encoder_Count--; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//如果是，则清空标志位 } } 分别定义两个中断函数EXTI0_IRQHandler和EXTI1_IRQHandler。基本逻辑跟第一小节讲的一样，先判断第一个中断是不是被触发了，即A管脚是否是上升沿。A管脚接的是GPIOB_0，对应的中断0.然后判断B管脚是不是低电平。 EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0 | EXTI_Line1;//配置中断线 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;//开启或关闭中断 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;//定义中断模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;//触发中断方式，选择上升沿触发 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); 两个中断前后优先级区分清楚，先判断一个再判断另一个 外部中断(以按键中断为例) 2024年9月9日 11:09 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/qICnASMuITonD6FotjFZqCEKAc0UGY5SLunkxAwx.png"> void EXTI1_IRQHandler(void) { HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_1); // 外部中断处理函数 } void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { //在hal_gpio.c中，是外部中断的回调函数，需放在主函数下 } <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/39Inv6TLFaO0wLMNnFZsVzVWrUoSrGWZqV4GASuf.png"> void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12) { } }//多按键中断回调处理函数 小提示 2024年9月9日 11:01 keil5使用的时候ctrl + alt +空格显示提示词需要有键盘模式 <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/Mh7RrGPj32MGP5kodGopt0PLDTaBlfhKgSogHQMD.png"> <img style="max-width: 100%;" src="//image.lceda.cn/pullimage/0Zw981N44KLuuAwiL031zOVKV5m7X2vQXfLik355.png"> 重定义变量类型 2024年9月9日 10:50 typedef signed char int8_t; //给有符号char，取别名为int8_t typedef signed short int int16_t; //给有符号短整型short int，取别名int16_t typedef signed int int32_t; //给有符号整型short int，取别名int32_t typedef signed __INT64 int64_t; typedef unsigned char uint8_t; //给无符号char，取别名为uint8_t typedef unsigned short int uint16_t;//给无符号短整型short int，取别名为uint16_t typedef unsigned int uint32_t; //给无符号整型short int，取别名为uint32_t typedef unsigned __INT64 uint64_t; /* 7.18.1.2 */ //和上面一样，取其他别名 /* smallest type of at least n bits */ /* minimum-width signed integer types */ typedef signed char int_least8_t; typedef signed short int int_least16_t; typedef signed int int_least32_t; typedef signed __INT64 int_least64_t; /* minimum-width unsigned integer types */ typedef unsigned char uint_least8_t; typedef unsigned short int uint_least16_t; typedef unsigned int uint_least32_t; typedef unsigned __INT64 uint_least64_t; /* fastest minimum-width signed integer types */ typedef signed int int_fast8_t; typedef signed int int_fast16_t; typedef signed int int_fast32_t; typedef signed __INT64 int_fast64_t; /* fastest minimum-width unsigned integer types */ typedef unsigned int uint_fast8_t; typedef unsigned int uint_fast16_t; typedef unsigned int uint_fast32_t; typedef unsigned __INT64 uint_fast64_t; 肯能顺序导入不太对，大家有需要自己找下。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 主页自动生成。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">*7、大赛LOGO验证、</h3> 视频中也是可以看到的 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/hCIK0fjHActCJiVoQq3pXkqo9e8EHqtcbx0qHCOI.png"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> 已上传