基于STM32的溫濕度檢測設(shè)計

基于STM

32的溫濕度檢測摘要：在現(xiàn)代生活中，溫濕度測量幾乎涉及到各個領(lǐng)域，包括探險救災(zāi)機(jī)器人、溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)院、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)管理、倉庫存儲、文物保護(hù)等，因此研究低成本、高可靠性的溫濕度系統(tǒng)就變得十分重要，合理的利用了各項資源，大幅度提產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，極大的改善了人民的生活水平。采用先進(jìn)的信息技術(shù)和人工智能技術(shù)來對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)有效的管理就顯得十分重要了。本設(shè)計選用STM32為核心控制器與處理器，溫濕度傳感器，利用ADC轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的溫度、濕度值并通過液晶顯示，也可通過串口進(jìn)行顯示。每隔一段時間（如2秒）往串口發(fā)送一次溫濕度信息；具有報警功能，如：當(dāng)濕度值大于70%RH時，蜂鳴器報警，LED閃爍，液晶顯示提示。該設(shè)計可有效檢測當(dāng)前溫濕度，靈敏度高，穩(wěn)定準(zhǔn)確，在實際應(yīng)用中前景良好。PAGEPAGE1設(shè)計目標(biāo)本次設(shè)計要求實現(xiàn)對周圍環(huán)境溫濕度的感知以及顯示。要求學(xué)生對STM32有一定程度的理解，熟悉STM32串口以及中斷的使用，會基本的C語言和java,熟練掌握keilforARM軟件的使用與程序下載以及手機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境。設(shè)計方案（1）了解溫濕度傳感器工作原理，根據(jù)原理畫好PCB原理圖。（2）根據(jù)PCB原理圖自制PCB板電路，將液晶屏，溫濕度傳感器，變壓器,stm32開發(fā)板等相關(guān)元件設(shè)備進(jìn)行集成。（3）測試PCB電路，檢查相關(guān)電路能否正常工作，以及STM32核心板的能否正常調(diào)試。（4）在完成電路調(diào)試后，用下載器下載調(diào)試程序成功完成程序?qū)ο嚓P(guān)元件的驅(qū)動。（5）實驗完成后做好相應(yīng)的實驗總結(jié)。實驗器材STM32F核心板溫濕度傳感器（DHT22）電容3MM紅光LED發(fā)光二極管穩(wěn)壓集成塊（L7805）整流橋電解電容保險座散熱器電阻變壓器電位器排座液晶屏模塊結(jié)構(gòu)及工作原理溫濕度測量系統(tǒng)主要由上位機(jī)、溫濕度傳感器、控制器及其外圍電路組成。控制器通過串口與上位機(jī)連接。CHTM-02/N溫濕度傳感器對當(dāng)前的溫濕度進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)傳給控制器，控制器對采集到的溫濕度進(jìn)行初步處理后，將處理后的數(shù)據(jù)通過TFTLCD液晶進(jìn)行顯示，同時也可通過串口與PC機(jī)上位機(jī)通信，實時地顯示采集到的溫濕度。如果要對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行處理，則控制器可以根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析，進(jìn)而做出報警等處理，如當(dāng)濕度值大于70%RH時，蜂鳴器報警，LED閃爍，液晶顯示提示。圖1原理圖元件及功能2.1STM32F103ZET6介紹ST芯片根據(jù)容量分為三大類：LD(小于64K)，MD（小于256K），HD（大于256K），STM32F103ZET6類屬第三類，主要資源如下：（1）基于ARMCortex-M3核心的32位微控制器，LQFP-144封裝。（2）512K片內(nèi)FLASH（相當(dāng)于硬盤），64K片內(nèi)RAM（相當(dāng)于內(nèi)存），片內(nèi)FLASH支持在線編程(IAP)。（3）高達(dá)72M的頻率，數(shù)據(jù)，指令分別走不同的流水線，以確保CPU運(yùn)行速度達(dá)到最大化。（4）通過片內(nèi)BOOT區(qū)，可實現(xiàn)串口下載程序(ISP)。（5）片內(nèi)雙RC晶振，提供8M和32K的頻率。（6）支持片外高速晶振(8M)，和片外低速晶振(32K)。其中片外低速晶振可用于CPU的實時時鐘，帶后備電源引腳，用于掉電后的時鐘行走。（7）42個16位的后備寄存器(可以理解為電池保存的RAM)，利用外置的紐扣電池，和實現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保存功能。（8）支持JTAG，SWD調(diào)試。配合廉價的J-LINK，實現(xiàn)高速低成本的開發(fā)調(diào)試方案。（9）多達(dá)80個IO(大部分兼容5V邏輯)，4個通用定時器，2個高級定時器，2個基本定時器，3路SPI接口，2路I2S接口，2路I2C接口，5路USART，一個USB從設(shè)備接口，一個CAN接口，SDIO接口，可兼容SRAM，NOR和NANDFlash接口的16位總線-FSMC。（10）3路共16通道的12位AD輸入，2路共2通道的12位DA輸出。支持片外獨立電壓基準(zhǔn)。（11）CPU操作電壓范圍:2.0-3.6V。圖2.12.2溫濕度傳感器介紹DHT11溫濕度傳感器，具有品質(zhì)良好、響應(yīng)超快、抗干擾能力強(qiáng)、性價比極高等優(yōu)點，是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用了專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，以確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機(jī)相連接。每個DHT11溫濕度傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。模塊采用單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20M以上，這些優(yōu)點使其成為各類應(yīng)用場合的極佳選則。DHT11溫濕度傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價比極高等優(yōu)點，如下圖。圖2.2圖2.32.3LCD12864介紹有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,

內(nèi)置8192個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點陣的漢字.

也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。表2.1LCD12864液晶顯示引腳說明引腳號引腳名稱方向功能說明1VSS-模塊的電源地2VDD-模塊的電源正端20LED_K-背光源負(fù)極（LED-0V）（3.結(jié)論基于STM32的溫濕度測量系統(tǒng)設(shè)計，選用STM32Fl03ZET6為控制核心，CHTM-02/N為溫濕度傳感器，利用ADC轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的溫度、濕度值，并將處理后的數(shù)據(jù)通過液晶屏顯示；每隔一段時間（如2秒）往串口發(fā)送一次溫濕度信息；具有報警功能，如：當(dāng)濕度值大于70%RH時，蜂鳴器報警，LED閃爍，液晶顯示提示。4.心得在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會及他人對你的認(rèn)可！附錄程序Main.c#include"main.h"#include"XP.h"externconstunsignedchargImage_xp[172808];intmain(void){ u8temperature; u8humidity; Delay_Init(); led_Init(); usart1_Init(115200); lcd_init(); lcd_clear(0xffff); while(1) { DHT11_RdAndCheck(&temperature,&humidity); lcd_dis_8x16string(10,50,"temperature:",0x8154,0xffff); lcd_dis_8x16string(10,100,"humidity:",0x8154,0xffff); LCD_ShowxNum(10+100,50,temperature,0x8154,0xffff); LCD_ShowxNum(10+70,100,humidity,0x8154,0xffff); Paint_Bmp(0,0,180,240,gImage_qq); lcd_clear(0xffff); LCD_DrawLine(0,140,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,320,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,240,320,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,120,0,0xf800); LCD_DrawLine(120,0,240,320,0xf800); lcd_clear(0x07E0);//565 LCD_DrawLine(0,140,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,320,240,140,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,240,320,0xf800); LCD_DrawLine(0,140,120,0,0xf800); LCD_DrawLine(120,0,240,320,0xf800); } }switch(dat) { case1: led_ctl(LED1,LEDON); break; case2: led_ctl(LED2,LEDON); break; case3: led_ctl(LED3,LEDON); break; case4: led_ctl(LED4,LEDON); break; case5: led_ctl(LED1,LEDOFF); led_ctl(LED2,LEDOFF); led_ctl(LED3,LEDOFF); led_ctl(LED4,LEDOFF); break; default: break; led_ctl(LED4,LEDON); delay(1000000); led_ctl(LED4,LEDOFF); delay(1000000); led_ctl(LED1,LEDON); delay(5000000); led_ctl(LED1,LEDOFF); delay(1000000); led_ctl(LED2,LEDON);