《物聯(lián)網綜合應用開發(fā)實踐》課件全套 項目1-12 STM32外設及GPIO輸出控制 - 智慧農業(yè)綜合項目

《項目1 STM32外設及GPIO輸出控制》1知識和技能目標：1

．掌握S

T

M

3

2

C

u

b

e

M

X

的使用。2

．掌握G

P

I

O

的結構和配置。素質目標：.

學習新知識的能力。.

培養(yǎng)科技報國的情懷。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握蜂鳴器的電路（

3

）

編程實現(xiàn)G

P

I

O

輸出控制（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)S

T

M

3

2

的G

P

I

O

輸出控制蜂鳴器。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌智能測溫終端。6通用輸入輸出（General-purpose

input/output,

GPIO）G

P

I

O

是通用輸入和輸出端口的縮寫，

可以理解為可由軟件控制的引腳。S

T

M

3

2

芯片的G

P

I

O

引腳與外部設備連接，

實現(xiàn)外部通信、控制和數(shù)據(jù)采集功能。本實驗開發(fā)板使用的芯片模型為S

T

M

3

2

F

1

0

3

Z

E

T

6

。它有7

個G

P

I

O

，

每個G

P

I

O

包含16

個引腳，總共112

個G

P

I

O

引腳。G

P

I

O

可以輸出高電平和低電平，

從而實現(xiàn)蜂鳴器的聲音。G

P

I

O

有8

種工作模式，

通過配置

G

P

I

O

x

_

C

R

L或G

P

I

O

x

_

C

R

H

寄存器來控制。相關知識7第二部分項目實施02PART

028整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼9補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中補充i

n

c

l

u

d

e

頭文件以及對蜂鳴器的定義（

2

）在主函數(shù)w

h

i

l

e

循環(huán)里補充有關蜂鳴器發(fā)聲的代碼10第三部分實驗結果與分析03PART

031112運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“GPIOControll.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫啟動后蜂鳴器開始發(fā)聲，雙擊按一下復位按鍵，則蜂鳴器停止發(fā)聲。結果和分析13第四部分思考與討論04PART

0414思考與討論思考和分析1

、如何使用S

T

M

3

2

C

u

b

e

M

X

完成一個項目的流程？2

、S

T

M

3

2

F

1

0

3

Z

E

T

6

芯片幾個

G

P

I

O

和對應的引腳？

如何命名？3

、G

P

I

O

如何配置？15思考與討論討論與提高一、總結1

、簡要畫出S

T

M

3

2

與蜂鳴器連接的電路，

標記出涉及到的G

P

I

O引腳。2

、請你總結在完成“

S

T

M

3

2

外設及G

P

I

O

輸出控制”

實驗項目的經驗和不足，以及有何改進方案？二、提高1

、如何改變蜂鳴器的發(fā)聲的信號頻率？16

謝謝觀看 171《項目2

數(shù)碼管模擬顯示溫度》知識和技能目標：1

．了解T

M

1

6

5

0

的引腳。2

．熟悉T

M

1

6

5

0

的通信協(xié)議。素質目標：.

培養(yǎng)學生自主學習習慣。.

培養(yǎng)良好的職業(yè)素質。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握數(shù)碼管驅動的電路（

3

）

編程實現(xiàn)溫度顯示（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)數(shù)碼管模擬顯示溫度。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌智能測溫終端。6TM1650T

M

1

6

5

0

是L

E

D

驅動控制的專用電路。它內部集成了輸入/

輸出控制數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、L

E

D

驅動器、鍵盤掃描和其他電路。其性能穩(wěn)定，適合長期連續(xù)工作應用。T

M

1

6

5

0

具有8

段×

4位和7

段×

4

位的兩種顯示模式，

段驅動電流大于2

5

m

A

，

位驅動電流大于1

5

0

m

A

，

高速雙線串行接口，

內置時鐘振蕩電路和上電復位電路。相關知識7通信協(xié)議T

M

1

6

5

0

使用S

D

A

和S

C

L

總線以及I

I

C

協(xié)議。發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)：發(fā)送數(shù)據(jù)時，

MSB

位于L

S

B

之前。輸入數(shù)據(jù)時，當S

C

L

為1

時，

S

D

A

上的信號必須保持不變；

只有當S

C

L

上的時鐘信號為0

時，

S

D

A

上的信號才會改變。數(shù)據(jù)輸入的起始條件是當S

C

L

為1

時，

S

D

A

從1

跳至0

；

結束條件是當S

C

L

為1

時，

S

D

A從0

跳到1

。相關知識8數(shù)碼管數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，

它由多個發(fā)光二極管組成。L

E

D數(shù)碼管可分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管。其中，

共陽極數(shù)碼管采用低電平照明，驅動功率很小；如果公共陰極數(shù)碼管被高電平點亮，則需要高驅動功率。本實驗選用的數(shù)碼管由七條L

E

D

和一個小點L

E

D

組成。根據(jù)每根管子的明暗，

它被組合成數(shù)字和一些英文字符。使用時，公共陰極數(shù)碼管的公共端接地，公共陽極數(shù)碼管的公用端接電源。每個L

E

D

需要5

～

1

0

m

A

的驅動電流才能正常點亮。實際電路需要增加限流電阻來控制電流。相關知識9第二部分項目實施02PART

0210整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼11補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中添加頭文件t

m

1

6

5

0

.

h

，

添加數(shù)碼管需要顯示的數(shù)值（溫度）

（

2

）

在t

m

1

6

5

0

.

c

中添加數(shù)碼管的碼本（

包括數(shù)字和所需的英文字母），以及數(shù)碼管的段地址（

3

）在D

i

s

p

l

a

y

_

S

e

n

d

_

D

a

t

a

函數(shù)中補充T

M

1

6

5

0

發(fā)數(shù)據(jù)的部分代碼12第三部分實驗結果與分析03PART

031314運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“SEGdisplay.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫程序燒寫完成之后，實驗結果如圖所示。數(shù)碼管顯示的數(shù)值是固定的，如需調整數(shù)值，需要在函數(shù)里修改。結果和分析15第四部分思考與討論04PART

0416思考與討論思考和分析1

、簡要介紹T

M

1

6

5

0

。2

、說明T

M

1

6

5

0

的引腳及功能。17思考與討論討論與提高一、總結1

、分析數(shù)碼管驅動電路。18二、提高1

、請你在原代碼基礎上修改，讓數(shù)碼管顯示2

6

.

8

C

？

謝謝觀看 191《項目3

ADC按鍵控制蜂鳴器》知識和技能目標：1

．了解A

D

C

。2

．熟悉A

D

C

按鍵控制方法。素質目標：.

培養(yǎng)學生分析問題的能力。.

培養(yǎng)主動解決問題的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握A

D

C

按鍵控制方法（

3

）編程實現(xiàn)按鍵控制蜂鳴器（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，導入本項目的基礎代碼，然后編程補充代碼，實現(xiàn)A

D

C

按鍵控制蜂鳴器。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌智能測溫終端。6ADCA

D

C

是指模數(shù)轉換器，

可以將模擬信號轉換為數(shù)字信號。根據(jù)其轉換原理，

可分為逐次逼近型、雙積分型和電壓頻率轉換型。本開發(fā)板的S

T

M

3

2

A

D

C

電壓范圍為2

.

4

V

～

3

.

6

V

。A

D

C

有12

個通道信號源，包括10

個外部信號源和2

個內部信號源。這些通道的A

/

D

轉換可以在單個、連續(xù)、掃描或間歇模式下執(zhí)行。在轉換過程中，外部通道分為常規(guī)通道和注入通道。相關知識7第二部分項目實施02PART

028整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼9補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中補充填入按鍵1

~

3

的最大值和最小值：（

2

）用B

E

E

P

_

O

N

和B

E

E

P

_

O

F

F

定義蜂鳴器的響和不響（

3

）補充三個按鍵的控制代碼10第三部分實驗結果與分析03PART

031112運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“ADCcontrol.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫本實驗是通過聽蜂鳴器的聲音來判斷功能是否實現(xiàn)，一共有三個按鍵，分別按鍵1（開發(fā)板的SW4）、按鍵2（開發(fā)板的SW5）和按鍵3（開發(fā)板的SW6）。按下按鍵1蜂鳴器響，而按下按鍵2或者按鍵3則關閉聲音。結果和分析13第四部分思考與討論04PART

0414思考與討論思考和分析1

、簡要分析A

D

C

按鍵電路。2

、結合代碼分析蜂鳴器的響和不響的原理。15思考與討論討論與提高一、總結1

、總結A

D

C

按鍵控制蜂鳴器。16二、提高1

、修改代碼，實現(xiàn)按下按鍵3

蜂鳴器響，

按下按鍵1

和按鍵2

蜂鳴器不響？

謝謝觀看 171《項目4

OLED顯示》知識和技能目標：1

．了解O

L

E

D

的發(fā)光原理。2

．熟悉O

L

E

D

的編程顯示。素質目標：.

培養(yǎng)學生對任務的分析能力。.

培養(yǎng)學生運用所學知識進行應用軟件開發(fā)、編碼和調試的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握O

L

E

D

的發(fā)光原理（

3

）

編程實現(xiàn)O

L

E

D

顯示具體內容（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)O

L

E

D

顯示。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌S

T

M

3

2

核心板和O

L

E

D

模塊。6OLEDO

L

E

D

是一種有機發(fā)光半導體。在電場的作用下，

空穴和電子會移動。當空穴和電子在發(fā)光層相遇時，它們可以激發(fā)發(fā)光分子并產生可見光。所選O

L

E

D

的分辨率是128

×

64

，

可以理解為128

×

64

光點。如果使用128

列64

行的表格來描述O

L

E

D

，那么在表格中的某個位置放1

表示“

點”

亮，

放0

表示“

點”

暗。相關知識7第二部分項目實施02PART

028（1）連接硬件整體硬件線路連接及基礎代碼導入9整體硬件線路連接及基礎代碼導入（2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中添加添加I

I

C

和字體的頭文件o

l

e

d

_

i

i

c

.

h

和o

l

e

d

f

o

n

t

.

h（

2

）添加O

L

E

D

初始化、清屏、以及O

L

E

D

的顯示內容（

3

）

在o

l

e

d

_

i

i

c

.

c

添加O

L

E

D

初始化代碼（

4

）添加O

L

E

D

喚醒和休眠11第三部分實驗結果與分析03PART

031213運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“OLED.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“Program

Device”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫在代碼里使用OLED_ShowStr(0,0,(uint8_t*)"chenyousheng",

2)，因此在上圖里顯示的信息是“chen

you

sheng”。結果和分析14第四部分思考與討論04PART

0415思考與討論思考和分析1

、簡要總結O

L

E

D

的發(fā)光原理。2

、分析1

2

8

×

64

的O

L

E

D

的顯示方法。16思考與討論討論與提高一、總結1

、分析O

L

E

D

電路。17二、提高1

、請你在原代碼基礎上修改，讓O

L

E

D

顯示自己姓名的拼音。

謝謝觀看 181《項目5

藍牙通信》知識和技能目標：1

．了解藍牙的原理和組成。2

．熟悉AT

指令。素質目標：.

培養(yǎng)學生勤于思考的科學素養(yǎng)。.

培養(yǎng)學生主動學習、樂于實踐的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握藍牙通信的原理（

3

）

編程實現(xiàn)藍牙連接（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)藍牙通信連接。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、藍牙調試助手、藍牙模塊。6藍牙藍牙技術是一種開放的無線通信標準，

旨在使用無線連接而非電纜。藍牙是一種使用低功率無線電在各種3C

設備之間傳輸數(shù)據(jù)的技術。它是開放式無線數(shù)據(jù)和語音通信的全球標準，也是用于在固定設備和移動設備之間建立通信環(huán)境的短距離無線技術連接技術。藍牙在全球2

.

4

G

H

z

I

S

M

頻段運行，

并使用I

E

E

E

8

0

2

1

1協(xié)議。藍牙模塊可分為藍牙數(shù)據(jù)模塊、藍牙語音模塊和藍牙遙控模塊。本實驗中選擇的E

1

0

4

-

BT

0

5

屬于藍牙數(shù)據(jù)模塊，

它是藍牙從模塊的串行端口。相關知識7AT指令AT

+

B

A

U

D

=

[

p

a

r

a

]

：

波特率配置AT

+

S

TO

P

B

=

[

p

a

r

a

]

：

配置停止位AT

+

PA

R

I

=

[

p

a

r

a

]

：

設置串口檢查位（

校驗位）AT

+

A

D

V

E

N

=

[

p

a

r

a

]

：

廣播設置AT

+

N

A

M

E

=

[

p

a

r

a

]

：

設置設備名稱AT

+

D

I

S

C

O

N

：

斷開當前連接AT

+

C

O

N

S

TA

?

：

查詢當前連接狀態(tài)相關知識8第二部分項目實施02PART

029（1）連接硬件整體硬件線路連接及基礎代碼導入10整體硬件線路連接及基礎代碼導入（2）導入基礎代碼11補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中添加添加所需的頭文件o

l

e

d

_

i

i

c

.

h

、o

l

e

d

f

o

n

t

.

h

、b

l

u

e

t

o

o

t

h

.

h

、s

t

d

i

o

.

h

和s

t

r

i

n

g

.

h（

2

）在b

l

u

e

t

o

o

t

h

.

c

添加初始化藍牙模塊、藍牙發(fā)送函數(shù)、D

M

A

函數(shù)（

3

）添加處理藍牙接收的數(shù)據(jù)的代碼12第三部分實驗結果與分析03PART

031314運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“BlueTooth.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫程序燒寫完成之后，將藍牙模塊上的串口選擇用跳線帽接到UART2的位置。結果和分析15把藍牙調試助手發(fā)到自己的手機上進行安裝，該文件是.apk格式。結果和分析16用手機藍牙調試器app連接藍牙模塊。結果和分析17連接成功切換到對話模式，在輸入欄輸入信息“chenyousheng”。結果和分析在圖中可以看到，藍牙模塊可以正確接收和返回目標數(shù)據(jù)，表明藍牙硬件模塊正確連接。18第四部分思考與討論04PART

0419思考與討論思考和分析1

、簡要說明藍牙通信的原理。2

、列舉幾種AT

指令并解釋功能。20思考與討論討論與提高一、總結1

、分析藍牙模塊的電路。21二、提高1

、請你在原代碼基礎上修改，手機里搜索到的藍牙名稱為指定的名稱（例如姓名拼音或者學號）？

謝謝觀看 221《項目6

串口通信》知識和技能目標：1

．了解串口通信的原理。2

．熟悉T

T

L

和RS

-

232

。素質目標：1

.

培養(yǎng)不斷突破、善于解決問題的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握串口通信的原理（

3

）

編程實現(xiàn)串口通信收發(fā)數(shù)據(jù)（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)串口通信收發(fā)數(shù)據(jù)。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、串口調試助手、粵嵌智能測溫終端。6串口通信串口是一種接口標準，

它規(guī)定了接口的電氣標準，

串行通信是一種串行通信。串行通信是指使用數(shù)據(jù)線逐位傳輸數(shù)據(jù)，

每一位數(shù)據(jù)需要固定的時間長度。串行通信的特點是傳輸線少，

遠程傳輸成本低，使用電話網等現(xiàn)成設備。缺點是數(shù)據(jù)傳輸控制比并行通信更復雜。相關知識7DMAD

M

A

的全名是D

i

r

e

c

t

M

e

m

o

r

y

A

c

c

e

s

s

，它代表直接內存訪問。D

M

A

控制器獨立于核心，

屬于獨立的外圍設備。D

M

A

將復制的數(shù)據(jù)從一個地址空間傳輸?shù)搅硪粋€。當C

P

U

初始化此傳輸操作時，傳輸操作本身由D

M

A

控制器執(zhí)行并完成，

例如將外部存儲器移動到芯片中更快的存儲器區(qū)域。D

M

A

的功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接傳輸，

C

P

U

寄存器不需要參與傳輸過程。D

M

A

直接訪問內存，可以大大減少C

P

U

消耗，

并為其他操作節(jié)省C

P

U

資源。相關知識8第二部分項目實施02PART

029整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中添加所需的頭文件C

h

u

a

n

ko

u

.

h（

2

）

在C

h

u

a

n

k

o

u

.

c

中添加U

A

RT

1

模塊初始化函數(shù)，

將串口中斷打開，以及通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)至U

A

RT

1（

3

）添加處理空閑中斷相關消息11第三部分實驗結果與分析03PART

031213運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“Chuankou.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫將程序燒寫進去后需要用USB連接計算機和開發(fā)板（白色連接線）。結果和分析14打開串口調試助手。結果和分析15在發(fā)送區(qū)輸入“陳又圣”，在接收區(qū)也收到相應的信息，可以看到，通過串口調試數(shù)據(jù)觀察串口通信的收發(fā)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以正確獲得數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。結果和分析16第四部分思考與討論04PART

0417思考與討論思考和分析1

、簡要說明串口通信的原理。2

、什么是D

M

A

。18思考與討論討論與提高一、總結1

、分析串口模塊的電路。19二、提高1

、請你在原代碼基礎上修改，在發(fā)送區(qū)里輸入“

a

b

c

d

”

，

在接收區(qū)顯示“

A

B

C

D

”

。

謝謝觀看 20《項目7

WiFi通信》知識和技能目標：1

．了解W

i

F

i

的原理和組成。2

．熟悉AT

指令。素質目標：1

.

培養(yǎng)學生具有解決簡單應用問題的程序設計能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握W

i

F

i

通信的原理（

3

）

編程實現(xiàn)W

i

F

i

連接（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)串口和W

i

F

i

通信。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、、串口調試助手、TC

P

調試工具、粵嵌智能測溫終端、W

i

F

i

模塊。6WiFiWi

-

Fi

是無線局域網的標準，

通過無線電波連接，

它首次出現(xiàn)于20

世紀70

年代。Wi

-

Fi

是無線保真度的縮寫。本質上，

Wi

-

Fi是一種商業(yè)認證，屬于短距離無線技術。Wi

-

Fi

因其傳輸速率高、傳輸距離長而得到廣泛應用。主流Wi

-

Fi

標準包括8

0

2

.

1

1

b

、8

0

2

.

1

1

g

、8

0

2

.

1

1

n

、8

0

2

.

1

1

a

c

和8

0

2

.

1

1

a

x

，

這些標準向后兼容。相關知識7AT指令本實驗的AT

指令說明如下：AT

+

R

S

T

：

重新啟動模塊AT

+

U

A

RT

_

D

E

F

=

<

b

a

u

d

r

a

t

e

>

,

<

d

a

t

a

b

i

t

s

>

,

<

s

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o

p

b

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s

>

,

<

pa

r

i

t

y

>

,

<

f

l

o

w

c

o

n

t

r

o

l

>

：

u

a

r

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配置AT

+

C

W

M

O

D

E

_

D

E

F

=

<

m

o

d

e

>

：

設置w

i

f

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模式AT

+

C

W

J

A

P

_

D

E

F

=

<

s

s

i

d

>

,

<

p

w

d

>

[

,

<

b

s

s

i

d

>]

：

連接AP

……

……

相關知識8第二部分項目實施02PART

029整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在E

S

P

1

2

S

.

h

添加所需的頭文件u

a

r

t

.

h

、s

t

d

i

o

.

h

和s

t

r

i

n

g

.

h（

2

）

在u

a

r

t

.

h

中添加所需的頭文件u

s

a

r

t

.

h

和s

t

r

i

n

g

.

h

，以及串口的D

M

A

操作句柄、U2

超時發(fā)送的最長時間（

3

）

在E

S

P

1

2

S

.

c

中添加添加測試AT

指令、等待E

S

P

1

2

模塊響應、復位、創(chuàng)建W

i

F

i

、設置W

i

F

i

模塊IP

地址的代碼11補充代碼補充項目關鍵代碼（

4

）在u

a

r

t

.

c

，

在下面方框中添加串口模塊的初始化、通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)至U1

，

U1

傳輸數(shù)據(jù)至手機（

5

）在m

a

i

n

.

c

中設置W

i

F

i

名和密碼12第三部分實驗結果與分析03PART

031314運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“WiFi.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫程序燒寫完成之后，打開串口調試助手，波特率選擇115200，按“打開串口”。結果和分析15按下復位鍵，在串口調試助手中看到WiFi模塊的已連接的響應。結果和分析16在手機上安裝WiFi調試助手“網絡調試工具.apk”，安裝后手機新增快捷圖標。結果和分析17設置Server地址、端口、編碼格式。結果和分析18連接成功后。結果和分析19在手機里輸入“chen”，然后按箭頭發(fā)送，在串口調試助手里獲取到來自手機的信息。結果和分析20PC上串口調試助手也可以發(fā)送信息到手機上，發(fā)送數(shù)據(jù)前需要先發(fā)送指令AT+CIPSEND=0,<Length>\r\nAT指令，其中<

Length>為要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。例如，發(fā)送字符串“Yousheng”，數(shù)據(jù)長度是8，因此需要發(fā)送指令“AT+CIPSEND=0,8”。結果和分析21按“發(fā)送”，成功后串口調試助手返回“OK”。結果和分析22然后在發(fā)送區(qū)里輸入“Yousheng”，然后按“發(fā)送”，成功后串口調試助手返回信息“SENDOK”，手機上網絡調試工具上可以接收到數(shù)據(jù)。結果和分析23第四部分思考與討論04PART

0424思考與討論思考和分析1

、簡要說明W

i

F

i

通信的原理。2

、列舉本任務用到的AT

指令，

并說明含義。25思考與討論討論與提高一、總結1

、分析W

i

F

i

模塊的電路。26二、提高1

、如何通過PC

上串口調試助手發(fā)送自己的學號，

并且手機上網絡調試工具可以正確接收到數(shù)據(jù)？

謝謝觀看 27《項目8

紅外測距》知識和技能目標：1

．了解紅外線發(fā)射管和紅外線接收管。2

．熟悉紅外測距的原理。3

. 能夠編程實現(xiàn)紅外測距。素質目標：. 培養(yǎng)學生綜合分析的能力。. 培養(yǎng)學生抽象思維和邏輯思維能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握紅外測距的原理（

3

）

編程實現(xiàn)紅外測距（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)紅外測距。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌智能測溫終端。6紅外線人眼可以看到紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色和其他可見光。紅光波長范圍為0

.

6

2

～

0

.

7

6

μ

m

長于紅光的光稱為紅外光或紅外光。紅外線的波長介于可見光和微波之間，

具體為0

.

7

6

μ

m

～

1

m

m

紅外測距具有非接觸、抗干擾能力強、信息傳輸可靠、功耗低、成本低、易于實現(xiàn)等顯著優(yōu)點。相關知識7紅外線發(fā)射管紅外發(fā)射管是由紅外發(fā)光二極管組成的發(fā)光體，

其結構和原理與普通發(fā)光二極管類似。在L

E

D

封裝行業(yè)中，

紅外發(fā)射管有8

5

0

n

m

、8

7

5

n

m

和9

4

0

n

m

三種常見波段，

主要由砷化鎵、砷化銦等材料制成，

并用樹脂外包裝。由于樹脂封裝耐高溫性能較差，在電路焊接時，焊點應遠離引腳根部。此外，

焊接過程中的溫度也應控制在較低的范圍內。紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外線強度隨著電流的增加而增加。相關知識8紅外線接收管紅外接收管用于接收和感測紅外發(fā)射管發(fā)送的信號。它與紅外發(fā)射管一起使用。其核心部件是由特殊材料制成的PN

結。紅外接收管的PN

結面積大，

電極面積小。它在反向電壓下工作。當紅外線照射紅外接收管時，

紅外線攜帶的能量使PN

結產生電子-

空穴對并產生反向電流。當負載連接到外部電路時，

負載上的電信號強度隨光線而變化。相關知識9第二部分項目實施02PART

0210整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼11補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

中添加相關的定義（

2

）添加到達指定探測距離的檢測及蜂鳴器響的代碼（

距離自定義，例如3

0

0

0

）12第三部分實驗結果與分析03PART

0313運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“Distance.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“Program

Device”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫14程序燒寫完成之后，用手或其他物體靠近測溫終端上的紅外探頭，蜂鳴器響；測溫終端紅外探頭無遮擋則蜂鳴器不響。經過實測，當距離低于10.7厘米時，蜂鳴器會響，超過10.7厘米，蜂鳴器停止響。結果和分析15第四部分思考與討論04PART

0416思考與討論思考和分析1

、簡要說明紅外測距的原理。17思考與討論討論與提高一、總結1

、分析紅外測距模塊的電路。18二、提高1

、修改代碼，讓蜂鳴器發(fā)聲對應的距離增大一倍。

謝謝觀看 19《項目9

智能實時測溫》知識和技能目標：1

．了解智能實時測溫的原理。2

．能夠編程實現(xiàn)智能實時測溫。素質目標：1

.

培養(yǎng)學生具備程序設計能力、程序閱讀和程序調試的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握智能實時測溫的原理（

3

）

編程實現(xiàn)智能實時測溫（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)智能實時測溫。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、粵嵌智能測溫終端。6紅外測溫原理紅外測溫是通過測量物體自身的紅外輻射來測量物體的表面溫度。紅外能量聚焦在光電探測器上，

并轉換為電信號。電信號經過校正和算法處理后，

通過放大器和信號處理電路轉換為被測物體的溫度值。紅外熱電堆傳感器輸出的溫度信號通過運算放大器放大，通過模數(shù)轉換器轉換為17

位數(shù)字信號，

然后通過可編程低通數(shù)字濾波器進行處理。輸出結果存儲在其內部R

A

M

存儲單元中。相關知識7MLX90614測溫模塊M

L

X

9

0

6

1

4

是一種紅外非接觸式溫度計。M

L

X

9

0

6

1

4

有兩個紅外傳感器，因此可以同時測量相應的環(huán)境溫度Ta

和物體溫度To

。使用存儲在R

A

M

地址中的數(shù)據(jù)，

可以使用以下公式獲得環(huán)境溫度Ta

和測量對象溫度數(shù)據(jù)To

：Ta

=

R

A

M

（

0

0

6

H

）

×

0

.

0

2

-

2

7

3

.

1

5To

=

R

A

M

（

0

0

7

H

）

×

0

.

0

2

-

2

7

3

.

1

5相關知識8第二部分項目實施02PART

029整體硬件線路連接及基礎代碼導入（1）連接硬件 （2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）

在頭文件9

0

6

1

4

.

h

中補充被測溫度的地址和環(huán)境溫度的地址（

2

）在9

0

6

1

4

.

c

中補充從地址空間中讀取絕對溫度的函數(shù)代碼（

3

）進一步補充攝氏溫度轉華氏溫度的代碼（

4

）在m

a

i

n

.

c

中補充添加所需的頭文件，

并進一步補充獲取被測物體的真實溫度并顯示11第三部分實驗結果與分析03PART

031213運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“Temp.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“Program

Device”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫程序燒寫完成之后，測溫模塊實時獲取物體溫度，并且數(shù)值通過數(shù)碼管進行顯示。結果和分析14第四部分思考與討論04PART

0415思考與討論思考和分析1

、簡要說明紅外測溫的原理。16思考與討論討論與提高一、總結1

、分析智能實時測溫模塊的電路。17二、提高1

、如何修改代碼，

可以實現(xiàn)攝氏溫度的顯示或者華氏溫度的顯示。

謝謝觀看 18《項目10

智能水泵》知識和技能目標：1

．了解蠕動泵的原理。2

．熟悉水泵的編程控制。素質目標：1

.

培養(yǎng)學生精益求精的品質精神、培養(yǎng)代碼調試和仔細查錯改錯的能力。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握蠕動泵的原理（

3

）

編程實現(xiàn)蠕動泵的控制（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)智能水泵控制。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、智能水泵。6蠕動泵的原理本次智能水泵實驗選用蠕動泵，又稱軟管泵，

由泵頭、泵管和驅動器組成。蠕動泵的原理是通過交替擠壓和松開泵的彈性輸送軟管來泵送液體，并用旋轉輪滾動軟管。軟管中的液體隨著流道旋轉而移動。流量取決于三個參數(shù)的乘積：

泵頭的速度、由兩個滾柱之間的一段泵管形成的流體大小以及轉子每次旋轉產生的流體數(shù)量。蠕動泵具有無污染、能耗低、密封性好、維護方便、雙向等流量輸送能力強等優(yōu)點。相關知識7第二部分項目實施02PART

028（1）連接硬件整體硬件線路連接及基礎代碼導入9整體硬件線路連接及基礎代碼導入（2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在w

a

t

e

r

_

c

o

n

t

r

o

l

.

h

中補充代碼（

2

）在w

a

t

e

r

_

c

o

n

t

r

o

l

.

c

中補充代碼11第三部分實驗結果與分析03PART

031213運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“Waterpump.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“ProgramDevice”完成執(zhí)行文件的燒寫。編譯和執(zhí)行文件的燒寫程序燒寫完成之后，水泵通過接線連接到中間插槽上，模塊需要接上電源設配器，并且開關撥上上部。當開關撥到上部后，水泵開始工作，且每隔2秒切換一次，水泵工作時產生較大的聲音。啟動和關閉水泵可以通過核心板上的獨立按鍵來控制，每按下一次進行切換一次。結果和分析14第四部分思考與討論04PART

0415思考與討論思考和分析1

、簡要說明蠕動泵的原理。16思考與討論討論與提高一、總結1

、分析蠕動泵的電路特點以及與核心板的連接。17二、提高1

、請你在原代碼基礎上修改，讓水泵每隔10

秒改變一次狀態(tài)。

謝謝觀看 18《項目11

土壤濕度采集》知識和技能目標：1

．了解土壤濕度模塊的基本參數(shù)。2

．熟悉土壤濕度的采集及實現(xiàn)。素質目標：1

.

培養(yǎng)學生善于學習新知識的能力，

培養(yǎng)追求卓越的進取精神、一絲不茍的工匠精神。學習目標2目

錄CATALOG030102項目實施任務說明實驗結果與分析043思考與討論第一部分任務說明01PART

01451、任務目標通過本次任務，

要求能夠：（

1

）導入基礎代碼（

2

）掌握土壤濕度模塊的基本參數(shù)（

3

）

編程實現(xiàn)土壤濕度的采集（

4

）學會分工合作（

5

）規(guī)范性地編寫實驗報告2、任務內容要求通過使用開發(fā)板，

導入本項目的基礎代碼，

然后編程補充代碼，實現(xiàn)土壤濕度采集及數(shù)據(jù)顯示。3、所需的軟件和硬件環(huán)境S

T

M

3

2

C

u

b

e

I

D

E

、J

-

F

l

a

s

h

L

i

t

e

、土壤濕度傳感器模塊。6土壤濕度模塊本次土壤濕度采集實驗選用廣州華電土壤溫濕度傳感器，其尺寸為3

6

m

m

×

1

5

m

m

×

7

m

m

，

工作電壓為3

.

3

V

～

1

2

V

D

C

。土壤濕度采集傳感器通過金屬探頭檢測土壤濕度，并使用電壓比較器判斷土壤濕度。當土壤濕度超過預設閾值時，

傳感器的DO

端輸出低電平，輸出電流小于3

0

m

A

。相關知識7第二部分項目實施02PART

028（1）連接硬件整體硬件線路連接及基礎代碼導入9整體硬件線路連接及基礎代碼導入（2）導入基礎代碼10補充代碼補充項目關鍵代碼（

1

）在m

a

i

n

.

c

，

在方框中補充代碼11第三部分實驗結果與分析03PART

0312運行“J-FlashLiteV7.50a”，選擇對應的bin文件“humidity.bin”，燒寫起始地址改為0x0800000，按“Program

Device”完成執(zhí)行文件的