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1、精选优质文档-倾情为你奉上成绩 学 生 课 程 实 践 能 力 考 查题目：温度按键设定、显示、报警系统设计课程名称：嵌入式系统开发 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 考查地点： 考查时长： 4小时 所属院部： 指导教师： 2017 2018学年 第 2 学期 金陵科技学院教务专心-专注-专业2017-2018学年 第2学期 嵌入式系统开发实践能力考核班 级姓名学号课程名称嵌入式系统开发课程编号授课时间2018年2月26日- 2018年5月4日周学时4学分2简要评语(从完成情况、是否具备独立开发能力、是否独立完成、编程熟练程度等角度评价。)任课教师签名： 日期： 温度按键设定、显示、报警系统
2、设计要求：1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限，WK_UP键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限KEY1按下加1；KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 testname: xxxxxxxxx is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx是自己的名
3、字拼音)目录：第一章. 系统要求 1.1设计要求 1.2设计方案第二章. 硬件设计2.1开发板原理图2.2 DS18B20模块2.3按键模块2.4 LCD显示模块 2.5 LED 模块第三章. 软件设计3.1程序流程图3.2程序部分代码3.2.1主函数 、main.c3.2.2 LED 函数led.c3.2.3温度代码 s18b20.c3.2.4键盘代码key.c第四章.实物效果图第五章.课程总结 第一章. 设计要求及方案1.1设计要求1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限，WK_UP键按下调节上限，再按
4、下调节下限，再按下调节上限KEY1按下加1；KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 testname: xxxxxxxxx is 32C，Minimum is 26 CThe temperature is 29 C，now!(xxxxx是自己的名字拼音）1.2设计方案本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统，ALIENTEK MiniSTM32 V3 版开发板选择的是 STM32F103RC
5、T6 作为 MCU，它拥有的资源 包括：48KB SRAM、256KB FLASH、2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器、2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）、3 个 SPI、2 个 IIC、5 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC、1 个 SDIO 接口及 51 个通用 IO 口。在本课程中使用了以下部分来完成课程设计的要求：1.应用DS18B20进行温度的检测。2.应用按键模块进行外部的上下限数值设定。3.应用LED的闪烁进行报警。4.应用LCD显示实时温度、上下限等信息。第二章. 硬件设计2.2 DS18B20设
6、计2.3按键模块ALIENTEK MiniSTM32 开发板总共有 3 个按键，其原理图如下： 2.4 LCD显示模块 2.5 LED 模块其中 PWR 是开发板电源指示灯，为蓝色。LED0 和 LED1 分别接在 PA8 和 PD2 上，PA8还可以通过 TIM1 的通道 1 的 PWM 输出来控制 DS0 的亮度。为了方便大家判断，我们选择了 DS0 为红色，DS1 为绿色的 LED 灯。 第三章. 软件设计3.1程序流程图温度显示及报警模块 按键设定模块3.2程序部分代码3.2.1主函数 、main.c#include led.h#include delay.h#include sys.
7、h#include usart.h#include lcd.h#include ds18b20.h#include key.h#include #include #include int temp_low = 22;int temp_high = 32;int zanshi_low=0;int zanshi_hign=0;void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc) TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockC
8、md(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); /时钟使能TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; /设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500msTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; /设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; /设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode
9、 = TIM_CounterMode_Up; /TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); /根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 TIM_ITConfig( /使能或者失能指定的TIM中断TIM3, /TIM2TIM_IT_Update ,ENABLE /使能);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; /TIM3中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriorit
10、y = 0; /先占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; /从优先级3级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /IRQ通道被使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); /使能TIMx外设 u8 flag=0; int main(void) u8 t = 0; u8 shuzu20;u8 keyvalue=0;u8 gaibi
11、anshui=0; short temperature; delay_init(); /延时函数初始化 uart_init(9600); /串口初始化为9600NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/ 设置中断优先级分组2 LED_Init(); /初始化与LED连接的硬件接口TIM3_Int_Init(9999,7199);/10Khz的计数频率，计数到5000为500ms LCD_Init(); POINT_COLOR = RED; /设置字体为红色 LCD_ShowString(0, 50, 200, 16, 16, STM32 t
12、est);LCD_ShowString(0, 70, 200, 16, 16, name: zhang qi qi ); /LCD_ShowString(0,90,200,16,16,Max 32 C Min 26 C); memset(shuzu, 0, 20); sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low); LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu); while (DS18B20_Init() /DS18B20初始化 LCD_ShowString(0, 130, 20
13、0, 16, 16, DS18B20 Error); delay_ms(200); LCD_Fill(0, 130, 239, 130 + 16, WHITE); delay_ms(200); POINT_COLOR = BLUE; /设置字体为蓝色 LCD_ShowString(0, 110, 260, 16, 16, The temperature is: . C now );LCD_ShowChar(0+25*8,110,16,0);LCD_ShowChar(0+29*8,110,!,16,0); while (1) POINT_COLOR = BLUE; /设置字体为蓝色 if (t
14、% 10 = 0) /每100ms读取一次 t = 0; temperature = DS18B20_Get_Temp(); if (temperature 0) LCD_ShowChar(0 + 40, 150, -, 16, 0); /显示负号 temperature = -temperature; /转为正数 else LCD_ShowChar(0 + 40, 150, , 16, 0); /去掉负号memset(shuzu, 0, 20);sprintf(shuzu, The temperature is:%3d.%1dC, temperature / 10, temperature
15、% 10);LCD_ShowString(0, 110, 200, 16, 16, shuzu); delay_ms(10);/判断温度zanshi_low=temp_low*10;zanshi_hign=temp_high*10;if(temperaturezanshi_hign)if(temperaturezanshi_hign)flag=2;printf(chaoshangxian); elseflag=0;LED0=1; /正常情况灯不亮 LED1=1;/获取温度时间控制t t+;/浏览开关KEY_Init();delay_ms(10);keyvalue=KEY_Scan(0);if(
16、keyvalue!=0)if(keyvalue=3)gaibianshui=(gaibianshui+1)%3;if(gaibianshui=1) /改变上限if(keyvalue=2) /key1按下temp_high+;memset(shuzu, 0, 20);sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low);LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu);if(keyvalue=1) /key0按下temp_high-;memset(shuzu, 0, 20);sprintf(
17、shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low);LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu);if(gaibianshui=2) /改变上限if(keyvalue=2) /key1按下temp_low+;memset(shuzu, 0, 20);sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low);LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu);if(keyvalue=1) /key0按下
18、temp_low-;memset(shuzu, 0, 20);sprintf(shuzu, Max is %2d C,Min is %2d C, temp_high, temp_low);LCD_ShowString(0, 90, 200, 16, 16, shuzu);keyvalue=0; void TIM3_IRQHandler(void) /TIM3中断if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) /检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update )
19、; /清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源 /温度不正常处理灯if(flag=1)LED0 = !LED0;if(flag=2)LED1 = !LED1;3.2.2 LED 函数led.c#include led.hvoid LED_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); /使能PA,PD端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; /L
20、ED0-PA.8 端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /根据设定参数初始化GPIOA.8 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); /PA.8 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; /LED1-PD.2 端口配置, 推挽输出 GPIO_
21、Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); /PD.2 输出高 3.2.3温度代码 s18b20.c#include ds18b20.h#include delay.hvoid DS18B20_Rst(void) DS18B20_IO_OUT(); /SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; /拉低DQ delay_us(750); /拉低750us DS18B20_DQ_OUT=1; /DQ=1 delay_us(15); /15US/等待DS
22、18B20的回应/返回1:未检测到DS18B20的存在/返回0:存在u8 DS18B20_Check(void) u8 retry=0;DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUT while (DS18B20_DQ_IN&retry=200)return 1;else retry=0; while (!DS18B20_DQ_IN&retry=240)return 1; return 0;/从DS18B20读取一个位/返回值：1/0u8 DS18B20_Read_Bit(void) / read one bit u8 data;DS18B20_IO_OUT();/SET PA0
23、 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUTdelay_us(12);if(DS18B20_DQ_IN)data=1; else data=0; delay_us(50); return data;/从DS18B20读取一个字节/返回值：读到的数据u8 DS18B20_Read_Byte(void) / read one byte u8 i,j,dat; dat=0;for (i=1;i=8;i+) j=DS18B20_Read_Bit(); dat=(j1); r
24、eturn dat;/写一个字节到DS18B20/dat：要写入的字节void DS18B20_Write_Byte(u8 dat) u8 j; u8 testb;DS18B20_IO_OUT();/SET PA0 OUTPUT; for (j=1;j1; if (testb) DS18B20_DQ_OUT=0;/ Write 1 delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(60); else DS18B20_DQ_OUT=0;/ Write 0 delay_us(60); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(2); /开始温度转换void
25、 DS18B20_Start(void)/ ds1820 start convert DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc);/ skip rom DS18B20_Write_Byte(0x44);/ convert /初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在/返回1:不存在/返回0:存在 u8 DS18B20_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE
26、); /使能PORTA口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;/PORTA0 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2); /输出1DS18B20_Rst();return DS18B20_Check(); /从ds18b20得到温度值/精度：0
27、.1C/返回值：温度值 （-5501250） short DS18B20_Get_Temp(void) u8 temp; u8 TL,TH; short tem; DS18B20_Start (); / ds1820 start convert DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc);/ skip rom DS18B20_Write_Byte(0xbe);/ convert TL=DS18B20_Read_Byte(); / LSB TH=DS18B20_Read_Byte(); / MSB if(TH7) TH=TH;
28、 TL=TL; temp=0;/温度为负 else temp=1;/温度为正 tem=TH; /获得高八位 temKEY1WK_UP!u8 KEY_Scan(u8 mode) static u8 key_up=1;/按键按松开标志if(mode)key_up=1; /支持连按 if(key_up&(KEY0=0|KEY1=0|WK_UP=1)delay_ms(10);/去抖动 key_up=0;if(KEY0=0)return KEY0_PRES;else if(KEY1=0)return KEY1_PRES;else if(WK_UP=1)return WKUP_PRES; else if(
29、KEY0=1&KEY1=1&WK_UP=0)key_up=1; return 0;/ 无按键按下第四章. 实物效果图第五章 课程总结 嵌入式开发是自动化专业的主要课程之一，现实生活中，嵌入式在应用可以说得是无处不在。因此在大学中掌握嵌入式的开发技术是十分重要的，也是十分必要的。 本次使用基于Cortex-M3内核的32位ARM处理器stm32作为主控制器，设计了一种温度测控系统。在本次设计中深深体会到了应用的重要性。在课程设计的过程中，为了减小干扰的影响，数据采集后，平均算法进行温度输出。并利用串口设计了简单的交互系统，虽然没有使用上位机，但也达到了比较好的效果。通过本次课程设计，着实经历到了
30、很多想象不到的困难，自己的一些想法也不够成熟，最后还是参考了别人的解决方案，这让我深深认识到在嵌入式开发这条路上，与别人交流学习是提升自己的非常有效的方式。在设定时间以及温度上下限，可是经过自己的冥思苦想还是想不出来，怎么都实现不了。无奈之下，我只好去隔壁寝室的大神那里虚心求教，在参考了他的程序之后我恍然大悟，选择了在循环之外先按顺序读取字符串的方法，顺利解决了我的问题，让我深深认识到了交流的重要性，在自己的想法不够完善时，多多了解些别人的算法对提升自己是有很大帮助的。由于之前没有完整开发一个有较多功能系统的经历，在本次做课程设计的过程中，走了不少的弯路，也学到很多课本上没有的知识。使用库开发
31、Stm32时，非常注重模块化的概念，不光是很多片上资源使用库文件来进行封装，自己在编写一些函数时也应该学会进行封装，其中又涉及到c语言很多之前没太注意到的地方，在开发过程中着实让我吃了不少苦头，不过幸运的是同学的指导下，我一点点解决了那些疑惑的地方，更加深入了理解了一个工程的整体结构，对模块化的思想印象深刻。这对我以后的开发将起到巨大的作用。 总之，本次的嵌入式课程设计让我收获了很多，不仅仅学习到了很多课本和课堂上学不到的东西，更重要的是学习到了库开发的思想，以及体会到了交流的重要性，同时也感谢老师这一学期来的认真授课，严谨的答疑解惑，让我认识到理论知识对开发潜移默化的作用。欢迎您的光临，Word文档下载后可修改编辑.双击可删除页眉页脚.谢谢！希望您提出您宝贵的意见，你的意见是我进步的动力。赠语； 1、如果我们做与不做都会有人笑，如果做不好与做得好还会有人笑，那么我们索性就做得更好，来给人笑吧！ 2、现在你不玩命的学，以后命玩你。3、我不知道年少轻狂，我只知道胜者为王。4、不要做金钱、权利的奴隶；应学会做“金钱、权利”的主人。5、什么时候离光明最近？那就是你觉得黑暗太黑的时候。6、最值得欣赏的风景，是自己奋斗的足迹。7、压力不是有人比你努力，而是那些比你牛几倍的人依然比你努力。