2020年07月13日 | stm32温湿度-超声波-LCD1602结合项目

程序实现功能：
程序基于stm32芯片实现了控制LED灯亮灭、按键控制、串口通信、电机控制、温湿度数据采集、超声波测距、LCD显示屏显示内容这几个功能，并用proteus8进行仿真。

1.电路图

     1、我设计的电路图如下所示：
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

2. 程序功能介绍

程序总共包括控制LED灯亮灭、按键控制、串口通信、电机控制、温湿度数据采集、超声波测距、LCD显示屏显示内容这几个功能，以下是这些功能的介绍：

2.1. LED灯亮灭与按键控制

程序默认运行时，两个LED灯会被点亮。当按下按钮后，两个LED灯会闪烁。

2.2. 串口通信

程序运行时，虚拟终端接串口通信用到的接收端和发送端，通过配置波特率、传输的奇偶校验位、停止位、字长以及重定向，将printf函数打印的内容打印到虚拟终端上。

2.3. 电机的控制

通过L298芯片，改变功率，来控制电机的转动。

2.4. 温湿度数据采集

用DHT11温湿度传感器来采集温湿度信息。

通过了解DHT11的工作时序，设计好对应的延时函数，进行数据采集，同时通过循环将每次采集的数据打印在虚拟终端上。

2.5. 超声波测距

通过超声波测距模块来进行测距。

通过了解超声波测距模块的时序，利用定时器，采集测到的距离，并且通过循环打印在虚拟终端上。

2.6. LCD液晶显示器显示数据

客户端可以通过发送“database”字符串进入到数据库的相关服务，在选择相应功能执行。如下图所示：

通过了解LM16016l中各引脚功能，相关控制指令以及写时序和读时序，在程序运行时，在显示屏上打印“hello”。

3.具体代码如下：

* 文件名  : UltrasonicWave.c
* 描述    ：超声波测距模块，UltrasonicWave_Configuration（）函数
             初始化超声模块，UltrasonicWave_StartMeasure（）函数
                         启动测距，并将测得的数据通过串口1打印出来         
* 实验平台：野火STM32开发板
* 硬件连接：------------------
*          | PC8  - TRIG      |
*          | PC9  - ECHO      |
*           ------------------
* 库版本  ：ST3.5.0

UltrasonicWave.H

1. 
   

2. #ifndef __UltrasonicWave_H
   

3. #define        __UltrasonicWave_H
   

4. 
   

5. void UltrasonicWave_Configuration(void);               //对超声波模块初始化
   

6. void UltrasonicWave_StartMeasure(void);                //开始测距，发送一个>10us的脉冲，然后测量返回的高电平时间
   

7. 
   

8. #endif /* __UltrasonicWave_H */
   

9. 
   

UltrasonicWave.c
*********************************************************************************/
#include "./Wave/UltrasonicWave.h"
#include "./usart/bsp_usart.h"
#include "./Tim2/TIM2.h"

#define        TRIG_PORT      GPIOC                //TRIG      
#define        ECHO_PORT      GPIOC                //ECHO
#define        TRIG_PIN       GPIO_Pin_8   //TRIG      
#define        ECHO_PIN       GPIO_Pin_9        //ECHO   

unsigned short int UltrasonicWave_Distance;      //计算出的距离   

/*
* 函数名：DelayTime_us
* 描述  ：1us延时函数
* 输入  ：Time           延时的时间 US
* 输出  ：无        
*/
void DelayTime_us(int Time)   
{
   unsigned char i;
   for ( ; Time>0; Time--)
     for ( i = 0; i < 72; i++ );
}

/*
* 函数名：UltrasonicWave_Configuration
* 描述  ：超声波模块的初始化
* 输入  ：无
* 输出  ：无        
*/
void UltrasonicWave_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;        
                 
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIG_PIN;                                         //PC8接TRIG
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                     //设为推挽输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 
  GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStructure);                         //初始化外设GPIO

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ECHO_PIN;                                     //PC9接ECH0
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                 //设为输入
  GPIO_Init(ECHO_PORT,&GPIO_InitStructure);                                                 //初始化GPIOA
}

/*
* 函数名：UltrasonicWave_CalculateTime
* 描述  ：计算距离
* 输入  ：无
* 输出  ：无        
*/
void UltrasonicWave_CalculateTime(void)
{
   UltrasonicWave_Distance=TIM_GetCounter(TIM2)*5*34/2000;
}

/*
* 函数名：UltrasonicWave_StartMeasure
* 描述  ：开始测距，发送一个>10us的脉冲，然后测量返回的高电平时间
* 输入  ：无
* 输出  ：无        
*/
void UltrasonicWave_StartMeasure(void)
{
  GPIO_SetBits(TRIG_PORT,TRIG_PIN);                   //送>10US的高电平
  DelayTime_us(20);                                      //延时20US
  GPIO_ResetBits(TRIG_PORT,TRIG_PIN);
  
  while(!GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT,ECHO_PIN));                     //等待高电平
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                             //开启时钟
  while(GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT,ECHO_PIN));                         //等待低电平
  TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);                                                         //定时器2失能
  UltrasonicWave_CalculateTime();                                                                         //计算距离
  TIM_SetCounter(TIM2,0);

        printf("rndistance:%d%d cmrn",UltrasonicWave_Distance/256,UltrasonicWave_Distance%256);        
            
}

motor.h

1. #ifndef __MOTOR_H
   

2. #define        __MOTOR_H
   

3. #include "stm32f10x.h"
   

4. #define  DEBUG_MOTOR_CLK        RCC_APB2Periph_GPIOB
   

5. #define  MOTOR_GPIO                        GPIOB
   

6. #define         Motor_Pin_1                GPIO_Pin_13        
   

7. #define         Motor_Pin_2                GPIO_Pin_14
   

8. void motor_init(void);
   

9. void motor_stop(void);
   

10. 
    

11. #endif

motor.c:

1. #include <./MOTOR/motor.h>
   

2. //初始化电机，让电机跑起来
   

3. void motor_init(void)
   

4. {
   

5.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   

6.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Motor_Pin_1 | Motor_Pin_2;
   

7.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   

8.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   

9.         GPIO_Init(MOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure);
   

10.         GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_1);
    

11.         GPIO_ResetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_2);
    

12. }
    

13. //让电机停止
    

14. void motor_stop(void)
    

15. {
    

16.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Motor_Pin_1 | Motor_Pin_2;
    

18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    

19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

20.         GPIO_Init(MOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    

21.         GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_1);
    

22.         GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_2);
    

23. }

温湿度.H

1. #ifndef __DHT11_H
   

2. #define        __DHT11_H
   

3. #include "stm32f10x.h"
   

4. 
   

5. /************************** DHT11 数据类型定义********************************/
   

6. typedef struct
   

7. {
   

8.         uint8_t  humi_int;                //湿度的整数部分
   

9.         uint8_t  humi_deci;                 //湿度的小数部分
   

10.         uint8_t  temp_int;                 //温度的整数部分
    

11.         uint8_t  temp_deci;                 //温度的小数部分
    

12.         uint8_t  check_sum;                 //校验和