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STM32_深入浅出(新手必看)

STM32_深入浅出(新手必看)
STM32_深入浅出(新手必看)

STM32学前班教程之一:为什么是它

经过几天的学习,基本掌握了STM32的调试环境和一些基本知识。想拿出来与大家共享,笨教程本着最大限度简化删减STM32入门的过程的思想,会把我的整个入门前的工作推荐给大家。就算是给网上的众多教程、笔记的一种补充吧,所以叫学前班教程。其中涉及产品一律隐去来源和品牌,以防广告之嫌。全部汉字内容为个人笔记。所有相关参考资料也全部列出。:lol

教程会分几篇,因为太长啦。今天先来说说为什么是它——我选择STM32的原因。

我对未来的规划是以功能性为主的,在功能和面积之间做以平衡是我的首要选择,而把运算放在第二位,这根我的专业有关系。里面的运算其实并不复杂,在入门阶段想尽量减少所接触的

东西。

不过说实话,对DSP的外设并和开发环境不满意,这是为什么STM32一出就转向的原因。下面是我自己做过的两块DSP28的全功能最小系统板,在做这两块板子的过程中发现要想尽力缩小DSP的面积实在不容易(目前只能达到50mm×45mm,这还是没有其他器件的情况下),尤其是双电源的供电方式和1.9V的电源让人很头疼。

后来因为一个项目,接触了LPC2148并做了一块板子,发现小型的ARM7在外设够用的情况下其实很不错,于是开始搜集相关芯片资料,也同时对小面积的A VR和51都进行了大致的比较,这个时候发现了CortexM3的STM32,比2148拥有更丰富和灵活的外设,性能几乎是2148两倍(按照MIPS值计算)。正好2148我还没上手,就直接转了这款STM32F103。

与2811相比较(核心1.8V供电情况下),135MHz×1MIPS。现在用STM32F103,

72MHz×1.25MIPS,性能是DSP的66%,STM32F103R型(64管脚)芯片面积只有2811的51%,STM32F103C型(48管脚)面积是2811的25%,最大功耗是DSP的20%,单片价格是DSP 的30%。且有更多的串口,CAP和PWM,这是有用的。高端型号有SDIO,理论上比SPI速

度快。

由以上比较,准备将未来的拥有操作系统的高端应用交给DSP的新型浮点型单片机28335,

而将所有紧凑型小型、微型应用交给STM32。

STM32学前班教程:怎么开发

sw笨笨的STM32学前班教程之二:怎么开发目前手头的入门阶段使用的开发器概述

该产品为简易STM32调试器和DEMO板一体化的调试学习设备,价格在一百多块。

2、硬件配置

仿真部分:USB口,reset,指示灯,JTAG

DEMO部分:4按键(IO),4LED(IO),一个串口,启动方式跳线,所有引脚的焊盘(可自

行焊接插针进行扩展)

DEMO芯片:STM32F103C8T6(程序空间64K)

参数和扩展:

注:学习的目标芯片是STM32F103CBT6(7×7mm,128K flash,16K RAM)以及

STM32F103RET6(10×10mm,512K flash,64K RAM)。

STM32-SK的硬件连接方法(用板载调试器调试板载DEMO):

JP3、JP5 须全部短接

USB通过电缆连接至PC的USB

串口连接至PC的串口或者通过USB转串口电缆连接(力特Z-TEC,USB2.0与RS232转接电

缆)

WindowsXP自动安装驱动

安装完成后如果DEMO板里面有程序就会自动运行了。这是ST-Link-II的通用连接方法

以上是学习阶段比较方便的仿真器,进入工程阶段后准备换J-Link V7的仿真器进行开发。目前

比较满意的产品:JLink v7+USB转串口:

购买后所需的改造:打开壳体,将USB的+5V供电跟JTAG20针的第二脚Vsupply飞线,提供目标板5V500mA的供电。看中的特点:集成串口,拥有20针JTAG可以改造Vspply为供电

接口,小巧好带,便宜。

常见的用于STM32单片机的仿真器分类

a) Ulink2:之前常用的仿真器。Keil公司产品,之前专用于ARM7,现扩展到CortexM3,调试接口支持JTAG和SWD,连接到PC主机的USB。现在这种调试器已经用的越来越少了。

b) ST-Link-II:ST公司的仿真接口,支持IAR EWARM,USB 1.1全速,USB电源供电,自适应目标系统JTAG电平3.3V-5V,可向目标系统提供不大于5V/200mA电源。这种调试器不多见,但是许多调试器与目标板一体设计的学习板上常见。

c) J-Link V6/V7:SEGGER公司产品,调试接口支持JTAG和SWV(V7速度是V6的12倍),USB 2.0接口,通过USB供电,下载速度达到720k byte/s,与IAR WEARM无缝集成,宽目标板电压范围:1.2V-3.3V(V7支持5V),多核调试,给目标板提供3.3V50mA电源。这种调试器现在出现的越来越多,兼容性比较好(主要是指能够与IAR WEARM无缝集成这点),国内

山寨货和各种变种也很多。

6、目标板主要分为一体化设计(与调试器、供电整合)和单独设计两类,详细产品比较见豆皮

的《如何选择STM32开发板》。

STM32学前班教程之三:让PC

工作

开发软件的选择

1、软件与版本的选择

需求:支持STLink2或未来的Jlink V7调试接口(因为STM32-SK使用这个接口),能够找到去除软件限制的方法,最好具有中文版帮助和界面,最好带有纯软件仿真

选择:RealView MDK 3.23RPC或者IAR EWARM 4.42A(5版本观望一下)。

2、 RealView MDK 3.23RPC(中国版)安装与去除限制

第一步:执行安装程序完成基本安装,最后选项选择加入虚拟硬件,便于纯软件调试。

第二步:执行软件,点击File-->Licence Manager,复制CID的数据到破解器的CID,其他选

项如下图,然后点击Generate。

第三步:复制LIC0的数据到软件的LIC框里面,点击Add LIC。注意添加序列号后Licence Manager会算出这个号对应的有效期,如果到期会显示为红色,需要重新点击破解软件

的Generate,再算一个填进去就行了。

第四步:将ST-LINKII-KEIL Driver所需的文件(两个DLL)拷贝到\Keil\ARM\BIN下,替换

原有文件。

第五步:打开Keil安装目录下的TOOLS.INI文件,在[ARM]、[ARMADS]、[KARM]项目下添加TDRV7=BIN\ST-LINKII-KEIL.dll("ST LinkII Debugger")行,并保存修改。

第六步:打开MDK,在项目的options设置的Debug选项中选择ST LINKII Debugger,同时

在Utilities的选项中选择ST LINKII Debugger。

完成以上步骤,就完成了ST-LINKII的相关配置,可以作为调试器开始使用。注意:目前ST-LINKII不支持Flash菜单中的Download和Erase命令,程序在使用Start/Stop Debug Session

时自动载入flash中供调试。

3、 IAR EWARM 4.42A安装与破解

第一步:开始/运行…/CMD显示DOS界面,执行iarid.exe>>ID.TXT得到本机ID码,复制这个ID码,再执行iarkg.exe ID码>>Lic422A.TXT,得到一组注册码。

第二步:使用EWARM-EV-WEB-442A.exe(30天限制版,其他版本无法使用第一步中的注册码),执行安装程序完成基本安装,过程中需要添入第一步里面算出来的注册码,可以取消时间限制,但是那一组当中只有一个有效,需要实验。

4、链接硬件调试程序

RealView MDK:找到一个STM32-SK的基础程序,最好是只关于IO的且与当前板子程序不同,这样在板上就可以看到结果,点击Project/open project。例如GPIO、TIMER(另两个例程是关于串口的,需要连接串口才能够看到运行结果)。

使用“Open Project”打开,然后设置Option里面的linker和Utilities里面的项目为

“ST LinkII Debuger”。

编译程序,再使用“Start/Stop Debug Session”来写入程序。

IAR EWARM:与以上相同,找到一个符合条件的例程。打开一个eww工程文件,右键选取Option,在Debuger里面选择“Third-Party Driver”,在“Third-Party Driver”里面添上

“$PROJ_DIR$\..\ddl\STM32Driver.dll”。

使用“Make”或“Rebuild All”来编译程序,点“Debug”就烧写进Flash。使用调试栏里面的“go”等

等运行程序。

注:由于目前版本MDK与我手头的ST-LINK-II编程器不兼容,所以后面的所有工作均改用

IAR。

STM32学前班教程之四:打好基础建立

模板

1、新建目录Project_IAR4,按照自己的顺序重新组织dll(驱动);inc、src函数库;settings,

其他所有文件全部放这个新建的目录下。

2、双击打开Project.eww,继续更改内部设置。

3、需更改的内容列表:

位置和项目目标说明

Project\Edir confignations 新建基于STM3210B的配置编译目标和过程文件存放Project\Option\General Option\Target ST STM32F10x 选择芯片类型

Project\Option\ C/C++ Compiler\Preprocessor\Additional include directories $PROJ_DIR$\ $PROJ_DIR$\inc 头文件相对位置,需要包括“map/lib/type”的位置

Project\Option\ C/C++ Compiler\Preprocessor\Defined symbols 空空白是在Flash里面调试程

序,VECT_TAB_RAM是在RAM里调试程序

Project\Option\ C/C++ Compiler\Optimizations\Size 最终编译一般选择High

调试可选None None,Low,Medium,High是不同的代码优化等级

Project\Option\ Linker\Output 去掉Overrride default 输出格式使用默认

Project\Option\ Linker\Extra Output 打开General Extra Output去掉Overrride default 厂家要

Project\Option\ Linker\Config 打开Overrride default

$PROJ_DIR$\lnkarm_flash.xcl 使用Flash调试程序,如果需要使用RAM调试则改为

lnkarm_RAM.xcl

Project\Option\ Debugger\Setup\Driver Third-Party Driver 使用第三方驱动连接单片机Project\Option\ Debugger\ Download Use flash loader 下载到flash所需的设置

Project\Option\ Debugger\ Third-Party Driver\ Third-Party Driver\IAR debugger driver $PROJ

_DIR$\ddl\STM32Driver.dll 驱动文件路径

注1:所有跟路径相关的设置需要根据实际情况编写,相对路径的编写——“$PROJ_DIR$”代表

eww文件所在文件夹,“..”代表向上一层。

注2:其他设置使用库函数里面的工程文件的默认选项即可,初学不用了解太多。

4、需要重新删除并重新添加Project下“FWLib”和“User”的所有文件,为了删减外设模块方便需要在“USER”额外添加“stm32f10x_conf.h”(不添加也可以,需要展开main.c找到它)。然后

执行Project\Rebuid All,通过则设置完毕。

5、完成以上步骤,第一个自己习惯的程序库就建立完毕了,以后可以从“stm32f10x_conf.h”中删减各种库文件,从“stm32f10x_it.c”编辑中断,从“main.c”编写得到自己的程序。最后需要将这个库打包封存,每次解压缩并修改主目录名称即可。

6、我的程序库特点:

a) 默认兼容ST-LINK-II,IAR EWARM 4.42A,Flash调试,其他有可能需要更改设置

b) 为操作方便减少了目录的层次

c) 为学习方便使用网友汉化版2.0.2固件,主要是库函数中c代码的注释。

后面随着学习深入将在我的模板里面加入如下内容:

d) 加入必用的flash(读取优化),lib(debug),nvic(中断位置判断、开中断模板),rcc(时钟管理模板,开启外设时钟模板),gpio(管脚定义模板)的初始化代码,所有模板代码用到的时候只要去掉前面的注释“//”,根据需求填入相应值就可以了。

e) 因为自己记性不好,所以main函数中的代码做到每行注释,便于自己以后使用。

f) 集成Print_U函数简单串口收发函数代码,便于调试,改变使用Printf函数的调试习惯。

g) 集成使用systick的精确延时函数delay。

h) 集成时钟故障处理代码。

i) 集成电压监控代码。

j) 集成片上温度检测代码。

k) 逐步加入所有外设的初始化模块

一、编写程序所需的步骤

1、解压缩,改目录名称,和eww文件名,以便跟其他程序区分。

2、更改设置:在“stm32f10x_conf.h”关闭不用的外设(在其声明函数前面加注释符号“//”)。并

根据外部晶振速度更改其中“HSE_Value”的数值,其单位是Hz。

3、完成各种头文件的包含(#include "xxx.h";),公共变量的声明(static 数据类型变量名称;),

子程序声明(void 函数名称(参数);)……C语言必须的前置工作。

4、改写我的程序库里面所预设的模板,再进行其他模块的初始化子程序代码的编写,并在程序

代码的开始部分调用。注意:必须记住所有外设的使用需要考虑4个问题:

a) 开时钟RCC(在RCC初始化中);

b) 自身初始化;

c) 相关管脚配置(在GPIO初始化中);

d) 是否使用中断(在NVIC初始化中)

5、编写main.c中的主要代码和各种子函数。

6、在“stm32f10x_it.c”填写各种中断所需的执行代码,如果用不到中断的简单程序则不用编写此

文件。

7、编译生成“bin”的方法:Project\Option\ Linker\Output\Format,里面选择“Other”,在下面

的“Output”选“raw-binary”生成bin。

8、编译生成“hex”的方法:Project\Option\ Linker\Output\Format,里面选择“Other”,在下面的“Output”选“intel-extended”,生成a79直接改名成为hex或者选中上面的“Output Flie”在

“Overrride default”项目里面改扩展名为hex。

使用软件界面的Debug烧写并按钮调试程序。注意,ST-Link-II是直接将程序烧写进Flash进

行调试,而不是使用RAM的方式。

STM32学前班教程之五:给等待入门的人

一点点建议

入门必须阅读的相关文档

1、几个重要官方文档的功能:

a) Datasheet——芯片基本数据,功能参数封装管脚定义和性能规范。

b) 固件函数库用户手册——函数库功能,库函数的定义、功能和用法。

c)参考手册——各种功能的具体描述,使用方法,原理,相关寄存器。

d) STM32F10xxx硬件开发:使用入门——相关基础硬件设计

e) STM32F10XXX的使用限制:芯片内部未解决的硬件设计bug,开发需要注意绕开。

f) 一本简单的C语言书,相信我,不用太复杂。

2、其他的有用文档,对初学帮助很大

a) 如何使用STM32的软件库在IAR的EWARM下进行应用开发——IAR基础设置。

b) 轻松进入STM32+Cortex-M3世界.ppt——开发板和最小系统设计需求。

c) 如何选择STM32开发板.pdf——各种开发板介绍和功能比较。

d) MXCHIP的系列视频教程——全部芯片基础及其外设的教程,使用函数库编程的话就不用看

每个视频后半段的关于寄存器的介绍了。

e) STM32_Technical_Slide(常见问题)——一些优化设计方案。

3、关于参考书,买了两本但是基本对学习没什么帮助,如果凑齐以上资料,建议慎重买书,不

如留着那n个几十块钱,攒到一起买开发板。

我自己的学习过程

1、一共24个库,不可能都学,都学也没用。按照我的工作需求必须学的有16个,这16个也

不是全学。主要学习来源是各种例程代码、“固件函数库用户手册”和“参考手册”。

具体学习方法是通读不同来源的程序,在程序中找到相关的函数库的应用,然后再阅读相关文档,有条件的实验。对于内容的选择方面,根据入门内容和未来应用,将所涉及的范围精简到最低,但是对所选择的部分的学习则力求明确。以下是我按照自己的需求对程序库函数排列的

学习顺序:

a) 绝大部分程序都要涉及到的库——flash,lib,nvic,rcc,只学基础的跟最简单应用相关必用

的部分,其他部分后期再返回头学。

b) 各种程序通用但不必用的库——exti,MDA,systic,只通读理解其作用。

c) DEMO板拥有的外设库——gpio,usart,编写代码实验。

d) 未来需要用到的外设的库——tim,tim1,adc,i2c,spi,先理解等待有条件后实验。

e) 开发可靠性相关库——bkp,iwdg,wwdg,pwr,参考其他例程的做法。

f) 其他,根据兴趣来学。

STM32学前班教程之六:这些代码大家

都用得到

2、阅读flash:芯片内部存储器flash操作函数

我的理解——对芯片内部flash进行操作的函数,包括读取,状态,擦除,写入等等,可以允许

程序去操作flash上的数据。

基础应用1,FLASH时序延迟几个周期,等待总线同步操作。推荐按照单片机系统运行频率,0—24MHz时,取Latency=0;24—48MHz时,取Latency=1;48~72MHz时,取Latency=2。

所有程序中必须的

用法:FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

位置:RCC初始化子函数里面,时钟起振之后。

基础应用2,开启FLASH预读缓冲功能,加速FLASH的读取。所有程序中必须的

用法:FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

位置:RCC初始化子函数里面,时钟起振之后。

3、阅读lib:调试所有外设初始化的函数。

我的理解——不理解,也不需要理解。只要知道所有外设在调试的时候,EWRAM需要从这个函数里面获得调试所需信息的地址或者指针之类的信息。

基础应用1,只有一个函数debug。所有程序中必须的。

用法: #ifdef DEBUG

debug();

#endif

位置:main函数开头,声明变量之后。

4、阅读nvic:系统中断管理。

我的理解——管理系统内部的中断,负责打开和关闭中断。

基础应用1,中断的初始化函数,包括设置中断向量表位置,和开启所需的中断两部分。所有程

序中必须的。

用法: void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断管理恢复默认参数

#ifdef VECT_TAB_RAM

//如果C/C++ Compiler\Preprocessor\Defined symbols中的定义了VECT_TAB_RAM(见程序库

更改内容的表格)

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); //则在RAM调试

#else //如果没有定义VECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);//则在Flash里调试

#endif //结束判断语句

//以下为中断的开启过程,不是所有程序必须的。

//NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

//设置NVIC优先级分组,方式。

//注:一共16个优先级,分为抢占式和响应式。两种优先级所占的数量由此代码确定,NVIC_PriorityGroup_x可以是0、1、2、3、4,分别代表抢占优先级有1、2、4、8、16个和响应优先级有16、8、4、2、1个。规定两种优先级的数量后,所有的中断级别必须在其中选择,抢占级别高的会打断其他中断优先执行,而响应级别高的会在其他中断执行完优先执行。

//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = 中断通道名;

//开中断,中断名称见函数库

//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

//抢占优先级

//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

//响应优先级

//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//启动此通道的中断//NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断初始化

}

5、阅读rcc:单片机时钟管理。

我的理解——管理外部、内部和外设的时钟,设置、打开和关闭这些时钟。

基础应用1:时钟的初始化函数过程——

用法:void RCC_Configuration(void) //时钟初始化函数

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus; //等待时钟的稳定

RCC_DeInit(); //时钟管理重置

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打开外部晶振 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部晶振就绪

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

//flash读取缓冲,加速

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //flash操作的延时

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB使用系统时钟

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2); //APB2(高速)为HCLK的一半

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1(低速)为HCLK的一半

//注:AHB主要负责外部存储器时钟。PB2负责AD,I/O,高级TIM,串口1。APB1负责DA,USB,SPI,I2C,CAN,串口2345,普通TIM。

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

//PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz

RCC_PLLCmd(ENABLE); //启动PLL

while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}

//等待PLL启动

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//将PLL设置为系统时钟源

while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08){}

//等待系统时钟源的启动

}

//RCC_AHBPeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE);

//启动AHP设备

//RCC_APB2PeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE);

//启动ABP2设备

//RCC_APB1PeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE);

//启动ABP1设备

}

1、阅读exti:外部设备中断函数

我的理解——外部设备通过引脚给出的硬件中断,也可以产生软件中断,19个上升、下降或都触发。EXTI0~EXTI15连接到管脚,EXTI线16连接到PVD(VDD监视),EXTI线17连接到RTC(闹钟),EXTI线18连接到USB(唤醒)。

基础应用1,设定外部中断初始化函数。按需求,不是必须代码。

用法: void EXTI_Configuration(void)

{

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //外部设备中断恢复默认参数

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = 通道1|通道2;

//设定所需产生外部中断的通道,一共19个。

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //产生中断

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;

//上升下降沿都触发

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //启动中断的接收

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //外部设备中断启动

}

2、阅读dma:通过总线而越过CPU读取外设数据

我的理解——通过DMA应用可以加速单片机外设、存储器之间的数据传输,并在传输期间不影响CPU进行其他事情。这对于入门开发基本功能来说没有太大必要,这个内容先行跳过。

3、阅读systic:系统定时器

我的理解——可以输出和利用系统时钟的计数、状态。

基础应用1,精确计时的延时子函数。推荐使用的代码。

用法:

static vu32 TimingDelay;//全局变量声明

void SysTick_Config(void)//systick初始化函数

{

SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable);//停止系统定时器 SysTick_ITConfig(DISABLE); //停止systick中断 SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);

//systick使用HCLK作为时钟源,频率值除以8。

SysTick_SetReload(9000);//重置时间1毫秒(以72MHz为基础计算) SysTick_ITConfig(ENABLE);//开启systic中断

}

void Delay (u32 nTime) //延迟一毫秒的函数

{

SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); //systic开始计时

TimingDelay = nTime; //计时长度赋值给递减变量 while(TimingDelay != 0); //检测是否计时完成

SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable); //关闭计数器

SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Clear); //清除计数值

}

void TimingDelay_Decrement(void)

//递减变量函数,函数名由“stm32f10x_it.c”中的中断响应函数定义好了。

{

if (TimingDelay != 0x00) //检测计数变量是否达到0

{

TimingDelay--; //计数变量递减

}

}

注:建议熟练后使用,所涉及知识和设备太多,新手出错的可能性比较大。新手可用简化的延

时函数代替:

void Delay(vu32 nCount)//简单延时函数

{

for(; nCount != 0; nCount--);(循环变量递减计数)

}

当延时较长,又不需要精确计时的时候可以使用嵌套循环:

void Delay(vu32 nCount) //简单的长时间延时函数

{int i; //声明内部递减变量

for(; nCount != 0; nCount--) //递减变量计数

{for (i=0; i<0xffff; i++)} //内部循环递减变量计数

}

4、阅读gpio:I/O设置函数

我的理解——所有输入输出管脚模式设置,可以是上下拉、浮空、开漏、模拟、推挽模式,频率特性为2M,10M,50M。也可以向该管脚直接写入数据和读取数据。

基础应用1,gpio初始化函数。所有程序必须。

用法:void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO状态恢复默认参数

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_标号 | GPIO_Pin_标号 ;

//管脚位置定义,标号可以是NONE、ALL、0至15。

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;//输出速度2MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入模式

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //C组GPIO初始化

//注:以上四行代码为一组,每组GPIO属性必须相同,默认的GPIO参数为:ALL,2MHz,FLATING。如果其中任意一行与前一组相应设置相同,那么那一行可以省略,由此推论如果前面已经将此行参数设定为默认参数(包括使用GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure代码),本组应用也是默认参数的话,那么也可以省略。以下重复这个过程直到所有应用的管脚全部被

定义完毕。

……

}

基础应用2,向管脚写入0或1

用法:GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//写入1

STM32笔记之七:让它跑起来,基本硬件

功能的建立

0、实验之前的准备

a) 接通串口转接器

b) 下载IO与串口的原厂程序,编译通过保证调试所需硬件正常。

1、 flash,lib,nvic,rcc和GPIO,基础程序库编写

a) 这几个库函数中有一些函数是关于芯片的初始化的,每个程序中必用。为保障程序品质,初学阶段要求严格遵守官方习惯。注意,官方程序库例程中有个platform_config.h文件,是专门用来指定同类外设中第几号外设被使用,就是说在main.c里面所有外设序号用x代替,比如USARTx,程序会到这个头文件中去查找到底是用那些外设,初学的时候参考例程别被这个所迷

惑住。

b) 全部必用代码取自库函数所带例程,并增加逐句注释。

c) 习惯顺序——Lib(debug),RCC(包括Flash优化),NVIC,GPIO

d) 必用模块初始化函数的定义:

void RCC_Configuration(void); //定义时钟初始化函数

void GPIO_Configuration(void); //定义管脚初始化函数

void NVIC_Configuration(void); //定义中断管理初始化函数

void Delay(vu32 nCount); //定义延迟函数

e) Main中的初始化函数调用:

RCC_Configuration(); //时钟初始化函数调用

NVIC_Configuration(); //中断初始化函数调用

GPIO_Configuration(); //管脚初始化函数调用

f) Lib注意事项:

属于Lib的Debug函数的调用,应该放在main函数最开始,不要改变其位置。

g) RCC注意事项:

Flash优化处理可以不做,但是两句也不难也不用改参数……

根据需要开启设备时钟可以节省电能

时钟频率需要根据实际情况设置参数

h) NVIC注意事项

注意理解占先优先级和响应优先级的分组的概念

i) GPIO注意事项

注意以后的过程中收集不同管脚应用对应的频率和模式的设置。

作为高低电平的I/O,所需设置:RCC初始化里面打开RCC_APB2

PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA);GPIO里面管脚设定:IO输出(50MHz,Out_PP);

IO输入(50MHz,IPU);

j) GPIO应用

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);//重置

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//写入1

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//写入0

GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) ;//读入IO

k) 简单Delay函数

void Delay(vu32 nCount)//简单延时函数

{for(; nCount != 0; nCount--);}

实验步骤:

RCC初始化函数里添加:

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_

APB2Periph_GPIOB , ENABLE);

不用其他中断,NVIC初始化函数不用改

GPIO初始化代码:

//IO输入,GPIOB的2、10、11脚输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 ;//管脚号

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输入输出模式

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化

简单的延迟函数:

void Delay(vu32 nCount) //简单延时函数

{ for (; nCount != 0; nCount--);} //循环计数延时

完成之后再在main.c的while里面写一段:

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//写入1

Delay(0xffff);

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//写入0

Delay(0xffff);

就可以看到连接在PB2脚上的LED闪烁了,单片机就跑起来了。

STM32笔记之八:来跟PC打个招呼,基本

串口通讯

a) 目的:在基础实验成功的基础上,对串口的调试方法进行实践。硬件代码顺利完成之后,

对日后调试需要用到的printf重定义进行调试,固定在自己的库函数中。

b) 初始化函数定义:

void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数

c) 初始化函数调用:

void UART_Configuration(void); //串口初始化函数调用

初始化代码:

void USART_Configuration(void) //串口初始化函数

{

//串口参数初始化

USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数

//初始化参数设置

USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_BaudRate = 9600; //波特率9600 USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长8位 USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止字节 USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验

USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None

;//无流控制

USART_https://www.doczj.com/doc/b7463882.html,ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//打开Rx接收

和Tx发送功能

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化

USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口

}

RCC中打开相应串口

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 , ENABLE);

GPIO里面设定相应串口管脚模式

//串口1的管脚初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9

(完整版)基于STM32的温湿度监测..

《物联网工程设计与实施》项目设计 项目课题:基于STM32的温湿度检测 院系:计算机科学与技术学院 专业:物联网工程 项目经理:于渊学号:123921043 副经理:谢金光学号:123921024 项目成员:李周恒学号:123921002 项目成员:袁桃学号: 123921048 项目成员:颉涛学号: 123921054 项目成员肖青学号: 123921025 项目成员冯锦荣学号: 123921011 项目成员唐敏学号: 123921023

指导教师: 2014 年 12月

目录 摘要 (5) Absract (7) 一.设计目标 (9) 二.设计方案 (9) 三.实验所需器材 (9) 四.设计内容 (9) 4.1 STM32模块 (9) 4.2 AM2302介绍 (11) 4.2.1 产品概述 (11) 4.2.2 应用范围 (12) 4.2.3 产品亮点 (12) 4.2.4 单总线接口定义 (12) 4.2.5 传感器性能 (13) 4.2.6 单总线通信 (14) 4.3 Nokia 5110 介绍 (15) 4.3.1 SPI接口时序写数据/命令 (15) 4.3.2 显示汉字 (16) 4.3.4 显示图形 (16) 4.4 原理图设计 (16) 4.5 PCB板设计 (17) 五.实验软件设计 (18) 5.1 温湿度传感器DHT22的程序 (18) 5.2 湿度显示函数 (21) 5.3主函数程序 (23) 5.3.1显屏程序 (23) 六.作品实物展示 (32) 七.设计总结 (33)

基于STM 32 的温湿度检测 摘要 随着现代社会的高速发展,越来越多的科学技术被应用于农业生产领域。在温室大棚中对温湿度、二氧化碳浓度等外部参数的实时准确的测量和调节更是保证农业高效生产的重要前提。本次课程设计中实现了一个基于STM32F103VET6的智能温湿度检测系统,目的是实现温湿度的采集和显示,温湿度的采集是作为自动化科学中一个必须掌握的检测技术,也是一项比较实用的技术。本次实验主要作了如下几个方面工作:首先通过对实时性、准确性、经济性和可扩展性等四个方向的分析比较之后,选择了STM32F103VE微控制器作为主控芯片和AM2303温湿度传感器来实现对温湿度数据进行采集;在Nokia5110显示屏上显示出温度和湿度,然后详细介绍了各个模块的工作原理和硬件电路设计思路,实现了温湿度数据实时准确的测量;之后阐述了系统各个部分的软件设计思路;最后对系统在实际应用中采集到的数据进行了处理,分析了误差产生的原因,并通过分段线性插值算法对系统非线性误差进行了校准,同未校准时采集的数据相比,校准后的数据准确度更高,稳定性更好。在保证测量效果的基础上,本系统设计中充分考虑到性价比和再次开发周期性等,具有成本低、设计开发方便、通用性强等特点,不仅适用于现代农业生产中,还能用于其它工业控制、机械制造等其它领域,具有一定的市场推广价值。 【关键词】:嵌入式技术,电路设计,STM32,AM2302温湿度采集,Nokia5110 显示屏,程序设计

基于STM32F103ZET6最小系统设计

电路设计与PCB制板》 设计报告 题目:基于STM32F103ZET6最小系统 引言:Altium Designer基于一个软件集成平台,把为电子产品开发提供完整环境所需工具全部整合在一个应用软件中。 Altium Designer 包含所有设计任务所需工具:原理图和PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统设计和开发。 目前我们使用到的功能特点主要有以下几点: 1、提供了丰富的原理图组件和PCB封装库并且为设计新 的器件提供了封装,简化了封装设计过程。 2、提供了层次原理图设计方法,支持“自上向下”的设 计思想,使大型电路设计的工作组开发方式称为可能。 3、提供了强大的查错功能,原理图中的ERC(电气规则 检查)工具和PCB 的DRC(设计规则检查)工具能帮助设计者更快的查出和改正错误。 4、全面兼容Protel系列以前的版本,并提供orcad格式文 件的转换。

一、课程设计目的 1、培养学生掌握、使用实用电子线路、计算机系统设计、制板的能力; 2.提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力; 3.了解原理图设计基础、了解设计环境设置、学习 Altium Designer 软件的功能及使用方法; 4.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图; 5.掌握编辑元器件的方法构造原理图元件库; 6. 熟练掌握手工绘制电路版的方法,并掌握绘制编辑元件封装图的方法,自己构造印制板元件库; 7.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生成印制板图。 二、设计过程规划 1、根据实物板设计方案; 2、制作原理图组件;

3、绘制原理图; 4、选择或绘制元器件的封装; 5、导入PCB图进行绘制及布线; 6、进入DRC检查; 三、原理图绘制 ?新建工程: 1.在菜单栏选择File → New → Project → PCB Project 2.Projects面板出现。 3.重新命名项目文件。 ?新建原理图纸 1. 单击File → New→ Schematic,或者在Files面板的New单元选择:Schematic Sheet。 2.通过选择File → Save As来将新原理图文件重命名(扩展名为M 3.SchDoc),和工程保存在同一文件目录下。

基于STM32的经典项目设计实例

13个基于STM32的经典项目设计实例,全套资料STM32单片机现已火遍大江南北,各种教程资料也是遍布各大网站论坛,可谓一抓一大把,但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作,不能说每篇都是经典,但都是在其他地方找不到的,很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手,是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器,因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时,设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安),基本可以实现永不关机,即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv,通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407(STM32F407数据手册),ARM Cortex-M4内核,最高频率可达180Mhz,包含一个单精度浮点DSP,一个DCMI(数字相机接口)。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302(STM32F302数据手册)芯片主控,同时用蓝牙,语音模块,数码管,七彩灯等部件构成,当主持人按下抢答键时,数码管进入倒记时,选手做好准备,当数码管从9变为0时,多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答,同时语音播报抢答结果,显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机,它们同轴相连,分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版(原创) 本系统是以STM32F407(STM32F407数据手册)进行加Blackman预处理,再做1024个点FFT进行频谱分析,最后将数据显示在LCD12864上,以便进行人机交互!该系统可实现任意波形信号的频谱显示,以及可以自动寻找各谐波分量的幅值,频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计(有视频,有代码) 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪,就是练手,搞清楚STM32F4(STM32F4系列数据手册)中的USB固件编写,USB驱动的开发,上位机UI开发等一整套流程,过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖(有视频) 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人,在硬件方面主要有OV7670摄像头,LCD,舵机,在软件方面主要有OV7670的驱动,摄像头颜色识别算法,解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术,包括需求分析,原理图的绘制,制版,器件采购,安装,焊接,硬件调试,软件模块编写,软件模块测试,系统整体测试等整个开发调试过程。

7个基于STM32单片机的精彩设计实例

7个基于STM32单片机的精彩设计实例,附原理图、代码等相关资料 STM32单片机现已火遍大江南北,各种教程资料也是遍布各大网站论坛,可谓一抓一大把,但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32的制作,不能说每篇都是经典,但都是在其他地方找不到的,很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手,是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1、STM32与FPGA强强联合,实现完整版信号发生器 话说之前看过作者的另外一个作品,是STM32和FPGA实现的示波器,当然感觉不做。现在作者又推出了信号发生器。重点是TFT触屏来控制波形,相当于一个终端,STM32用来通信,起到了FPGA和TFT之间的纽带作用。最后波形输出作者使用了巴特沃斯滤波器,让输出的波形更加干净。虽然以高端的信号发生器无法比拟,但是用于平时信号输出使用时足够了。 2.采用STM32单片机基于uCOS II系统控制VS1053B语音芯片制作的MP3播放器 一看到uCOS II,就觉得是个高级货,绝对不是一般的小打小闹。该制作耗时半年能完成制作,不得不佩服作者的坚持。这个使用了VC1053B音频模块,TFT液晶显示,还是用了NRF24L01无线模块(暂时没明白这个无线如何使用的),最后作者还很细心的提供了理论指导,方便大家制作。 3.使用OV7670让STM32转身变成照相机(附原理图、代码源文件) 经常使用STM32的同学有没有做过照相机呢?虽说在智能手机遍布的时代,正经相机也要束之高阁了。但是能使用STM32做个相机,拿出去拍个照也是非常拉风的。这个相机使用了ST32F103C8T6(ST32F103C8T6数据手册),摄像头用的是OV7670,带SD卡和触摸屏2.4寸,整体尺寸和卡片机差不多。 4.基于STM32的手机WIFI 控制四轴飞行器设计 我们平时看到的四轴飞行器多是遥控手柄控制的,给你推荐的这个是手机通过wifi就可以控制了,重点在作者还提供了安卓版本的app,直接安装就可以控制飞行器了,当然前提是要根据作者提供的原理图、pcb、代码做出个飞行器了。对APP感兴趣的朋友不妨写写ios 版本的。 5、使用STM32F103RC实现数字万用表设计,具备常用功能 作为电子工程师,最经常用到的就是万用表,可以很少人知道万用表里面的结构、测电压的过程。现在就有人用STM32F103(STM32F103数据手册)做了个数字万用表,只有三个常用功能:测电压(0-50v),测电阻(1k-390k),短路档,使用了LCD5110显示数据,大家不妨动动手开发其他功能。 6、基于RFID技术、以STM32为终端的智能小区管理系统 话说现在高档小区越来越多,对小区的智能化管理也在日渐智能化。这个设计就使用了当下很火的wifi智能控制。系统由多个智能服务终端和系统服务器所组成。智能服务终端就是一个基于STM32的完备系统,涵盖了室内环境监测、高温火警GSM报警、A卡管理助手、天气助手、用户电子账单、万年历、小区意见反馈等功能。

基于stm32的智能小车设计毕业设计

海南大学 毕业论文(设计) 题目:基于stm32的智能小车设计学号:20112834320005 姓名:陈亚文 年级:2011级 学院:应用科技学院(儋州校区) 学部:工学部 专业:电子科学与技术 指导教师:张健 完成日期:2014 年12 月 1 日

摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片,利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制,循迹模块进行黑白检测,避障模块进行障碍物检测并避障功能,其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时,避障程序优先于循迹程序,用超声波避障电路进行测距并避障,在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向,用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案,并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序,并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词:stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords:STM32;Infrared detection;Ultrasonic obstacle avoidance;PWM;Motor control

基于STM32的简易电子计算器设计与实现

四川师范大学成都学院通信工程学院 基于STM32的简易电子计算器设计与实现---实验综合设计报告 学生姓名陶龑 学号2016301033 所在学院通信工程学院 专业名称嵌入式系统课程设计 班级2014级软件班 指导教师刘强 成绩 四川师范大学成都学院 二○一六年十一月

基于STM32的简易电子计算器设计与实现内容摘要:电子计算器即将传统意义上的计算器进行电子化和数字化,为其减少时间误差和体积,并提供更多的扩展实用功能,从而使电子计算器的应用更加广泛。在经过资料的查找与收集后,本论文以该理念设计了一款基于STM32芯片作为核心控制器,使用Keil5平台,以C语言为基础进行软件编程的简易电子计算器,其内在TFT-LCD液晶屏进行输出,以四个按键进行输入,从而实现显示输入数据以及加减乘除运算的基本功能。 通过软件程序的编写、硬件电路原理的实现、电子计算器正常工作的流程、原理图仿真实现、硬件实物的安装制作与硬件实物的调试过程,该简易电子计算器现可用于日常生活和工作中。 关键词:简易电子计算器STM32 C语言Keil5

Design and implementation of Multi Function Electronic Clock based on STM32 Abstract: The traditional electronic calculator calculator for electronic and digital, to reduce the time error and volume, and provide more extended utility function, so that the more extensive application of electronic calculators. After searching and collecting data, in this paper, the concept of a design based on STM32 chip as the core controller, using Keil5 platform, simple electronic calculator based on C language software programming, the TFT-LCD LCD screen for input and output, with four keys, so as to realize the display of input data and the basic the function of add, subtract, multiply and divide operations. Through the software program, hardware circuit principle of the electronic calculator realization, normal work process and the principle of graph simulation, hardware installation and hardware debugging process, the simple electronic calculator is used in daily life and work. Key words: Simple electronic calculator STM32 language C Keil5

基于STM32温控风扇设计

齐齐哈尔大学 综合实践(论文) 题目基于STM32的温控风扇 学院通信与电子工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师朱磊

摘要:随着科技的日新月异,智能家居逐渐走入普通家庭,风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出,该风扇电源稳定性好,操作方便,运行可靠,功能强大,价格低廉,节约能耗,能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。 关键词:STM32单片机电风扇温控调速

目录 摘要............................................................................. 错误!未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1 概述............................................................ 错误!未定义书签。 1.2 设计目的及应用 (1) 第2章温控电风扇方案论证 (2) 2.1 温度传感器的选择 (2) 2.2 控制核心的选择 (2) 2.3 显示电路的选择 (3) 2.4 调速方式的选择 (3) 第3章温控电风扇硬件设计 (5) 3.1 硬件系统总体设计 (5) 3.2 本系统各器件简介 (5) 3.2.1 DS18B20简介 (5) 3.2.2 STM32简介 (7) 3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8) 3.3 各部分电路设计 (9) 3.3.1 温度传感器的电路 (9) 3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10) 第4章温控电风扇软件设计 (11) 4.1 软件系统总体设计 (11) 4.2 系统初始化程序设计 (11) 4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误!未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录1 (16) 附录2 (25)

基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现本科毕业论文 精品

本科毕业论文(设计) 论文题目:基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现 姓名:郝宇 学号:0930******** 班级:01班 年级:2009级 专业:电子信息工程学院:信息工程学院指导教师:丁光哲讲师完成时间:2013年5月20日

作者声明 本毕业论文(设计)是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。 毕业论文(设计)成果归武昌工学院所有。 特此声明 作者专业:电子信息工程 作者学号:0930******** 作者签名: 年月日

基于STM32的嵌入式操作系统 程序设计及实现 郝宇 The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32 Hao, Yu 2013年5月20日

摘要 随着科学技术不断的进步,工业生产越来越先进复杂,操作系统μC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统,广泛应用安防,消费电子中。而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器,将μC/OS-II移植到STM32 上能够发挥其高效的性能,从而投入社会生产,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。 本文主要的研究内容是μC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。首先,对μC/OS-II的理论分析,研究其实际应用及系统结构;其次,分析STM32硬件平台及μC/OS-II的移植需求;最后,在μC/OS-II 上开发LCD,LED,按键KEY等应用程序,并对多任务系统调试分析。主要研究结论如下: (1)μC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分,其间通信是通过消息队列和消邮箱。 (2)μC/OS-II移植主要在OS_CPU.H,OS_CPU_C.C,OS_CPU_A.ASM三个文件中,涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。 (3)应用程序设计优先级分配要合理,硬件平台初始化模块化处理。 关键词:嵌入式系统;μC/OS-II;移植

基于stm32温湿度监控装置设计(1)

王江红(1993-),男,云南曲靖人,汉族,学生,在读本科,所学专业通信工程 基于stm32的温湿度监控系统设计 王江红胡湘娟阳泳 邵阳学院信息工程系湖南邵阳422004 摘要:温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。本文就基于stm32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效的提高温度的时效性管理意义重大。 关键字:stm32;温湿度;ucosII系统;监控系统设计 此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片,DHT11为温湿度监测装置,搭载的是ucosII操作系统,显示设备为主控ITL9438的彩屏,通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理,将其以数字的形式显示在彩屏上,并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作,实现的室内温湿度的智能控制。 1、温湿度监控系统设计 1.1、温湿度监控系统硬件设计 系统主控芯片为Stm32F103ZET6,除了必须的Stm32单片机正常的驱动的电路之外,彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏,而采集模块则是使用的DHT11,如图所示为使用的DHT11的引脚图,可得知只要通过采集Dout引脚的输出的电平变化,查看数据手册,根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序,驱动DHT11温湿度传感器。彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序,移植到Stm32上既可,而通过将Dout引脚上的高低电平变化,进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上,通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较,使得进行下一步的温湿度调节动作,通过向外部电路发送信号,例如温度高了,打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制,这与空调的原理类似,但是系统比空调电路简捷的多。 DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5Byte(40Bit)组成。数据分小数部分和整数部分,一次完整的数据传输为40bit,高位先出。DHT11的数据格式为:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加,传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、 温度、整数、小数)之间应该分开处理。 1.2、温湿度监控系统软件设计 此次的温湿度监控系统软件设计主要实在keil4中完成,操作系统为UCOSII,将UCOSII系统移植到当前单片机上,并且建立相应的任务堆栈,通过调用任务堆栈的形式实现的对系统运行,将DHT11的Dout引脚与PG11连接,PG11引脚设置的为输入模式,用于采集Dout引脚的电平变化。开机的时候先检测是否有DHT11存在,如果没有,则提示错误。只有在检测到DHT11之后才开始读取温湿度值,并显示在LCD上,如果发现了DHT11,则程序每隔100ms左右读取一次数据,并把温湿度显示在LCD上。同时会使用一个LED来指示程序运行状况。 温湿度监控系统的软件设计主要分为的LED驱动程序、LCD驱动程序、DHT11驱动程

基于某STM32F103的恒温系统的设计

中国矿业大学计算机学院2013 级本科生课程报告 报告时间2016.09.20 学生谊坤 学号08133367 专业电子信息科学与技术 任课教师王凯

任课教师评语 任课教师评语(①对课程基础理论的掌握;②对课程知识应用能力的评价;③对课程报告相关实验、作品、软件等成果的评价;④课程学习态度和上课纪律;⑤课程成果和报告工作量;⑥总体评价和成绩;⑦存在问题等):

成绩:任课教师签字: 年月日 摘要 针对目前温度控制在生产生活中被广泛应用,而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成,为了节约成本、提高系统的可靠性,本文设计了一种基于STM32F103T6的温度控制系统。本设计是基于DS18B20的温度控制系统,以STM32F103ZET6为控制系统核心,通过嵌入式系统设计实现对温度的显示和控制功能。在该系统中,为了减小干扰的影响,用均值滤波算法对采样数据进行处理之后再进行温度判定等一系列操作的依据。设计中,基本上实现了该系统的功能,通过DS18B20采集温

度数据,使用LCD屏幕来显示相关的信息,能够通过加热和降温将温度控制在恒定的围,并可以手动设置恒温围,温度超出限制后会有声光报警。 关键词:STM32F103,均值滤波,恒温控制,DS18B20 目录 1 绪论 (1) 1.1选题的背景及意义 (1) 1.2设计思想 (1)

2 硬件设计 (2) 2.1硬件平台 (2) 2.2硬件设计模块图 (3) 2.3温度传感器DS18B20 (3) 2.4 LCD屏幕 (6) 2.5 DC 5V散热风扇 (8) 2.6加热片 (8) 3 软件设计 (9) 3.1软件平台 (9) 3.2软件设计模块图 (9) 3.3主程序流程图 (10) 3.4子程序流程图 (11) 3.4.1 恒温控制子程序流程图 (11) 3.4.2 flag标志设置子程序流程图 (12) 3.4.3温度设置子程序流程图 (13) 3.4.4温度读取函数流程图 (14) 3.4.5均值滤波程序流程图 (15) 3.4.6显示函数程序流程图 (16) 4 调试分析 (16)

基于stm32的温度控制

摘要 当前快速成形(RP)技术领域,基于喷射技术的“新一代RP技术”已经取代基于激光技术的“传统的RP技术”成为了主流;快速制造的概念已经提出并得到了广泛地使用。熔融沉积成型(FDM)就是当前使用最广泛的一种基于喷射技术的RP 技术。 本文主要对FDM温度控制系统进行了深入的分析和研究。温度测控在食品卫生、医疗化工等工业领域具有广泛的应用。随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本系统采用的STM32F103C8T6单片机是一高性能的32位机,具有丰富的硬件资源和非常强的抗干扰能力,特别适合构成智能测控仪表和工业测控系统。本系统对STM32F103C8T6单片机硬件资源进行了开发,采用K型热敏电阻实现对温度信号的检测,充分利用单片机的硬件资源,以非常小的硬件投入,实现了对温度信号的精确检测与控制。 文中首先阐述了温度控制的必要性,温度是工业对象中的主要被控参数之一,在冶金、化工、机械、食品等各类工业中,广泛使用各种加热炉、烘箱、恒温箱等,它们均需对温度进行控制,成型室及喷头温度对成型件精度都有很大影响。然后详细讲解了所设计的可控硅调功温度控制系统,系统采用STM32F103C8T6单片机作微控制器构建数字温度控制器,调节双向可控硅的导通角,控制电压波形,实现负载两端有效电压可变,以控制加热棒的加热功率,使温度保持在设定值。系统主要包括:数据的采集,处理,输出,系统和上位机的通讯,人机交互部分。该系统成本低,精度高,实现方便。 该系统加热器温度控制采用模糊PID控制。模糊PID控制的采用能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调整控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过渡。 关键词:熔融沉积成型(FDM);STM32;温度控制;TCA785

毕业设计基于stm32的智能小车设计说明

摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片,利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制,循迹模块进行黑白检测,避障模块进行障碍物检测并避障功能,其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时,避障程序优先于循迹程序,用超声波避障电路进行测距并避障,在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向,用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案,并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序,并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词:stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords:STM32;Infrared detection;Ultrasonic obstacle avoidance;PWM;Motor control

基于STM32单片机的智能温度控制系统的设计

0 引言 温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程 中一个普遍应用的参数。因此,温度控制是提高生产效率和 产品质量的重要保证。温度控制的发展引入单片机后,可以 降低对某些硬件电路的要求,实现对温度的精确控制。本文 设计的温度控制系统主要目标是实现温度的设定值显示、实 际值实时测量及显示,通过单片机连接的温度调节装置由软 件与硬件电路配合来实现温度实时控制;显示可由软件控制 在LCD1602中实现;比较采集温度与设定阈值的大小,然后 进行循环控制调控,做出降温或升温处理;同时也可根据判 断发出警报,用以提高系统的安全性[1-5]。图1 系统总体框图 1 系统总体设计本设计以STM32F103RTC6单片机为核心对温度进行控制,使被控对象的温度应稳定在指定数值上,允许有 1℃的误差,按键输入设定温度值,LCD1602显示实际温度值和设定温度值。2 系统硬件设计 图2 系统硬件电路图 display , PTC heater and semiconductor cooler, and realizes the temperature control on the hardware equipment of the self-made analog small constant temperature box? Experimental results show that the design has the advantages of convenient operation, accurate temperature control and intelligence?Keywords: Temperature control ; STM32;Intelligent 基金项目:湖北省教育厅科学技术研究项目(B2018448)。

基于STM32F103的恒温系统的设计.docx

. 中国矿业大学计算机学院2013级本科生课程报告 课程名称信科专业综合实践 报告时间2016.09.20 学生姓名张谊坤 学号08133367 专业电子信息科学与技术 任课教师王凯

任课教师评语 任课教师评语(①对课程基础理论的掌握;②对课程知识应用能力的评价;③对课程报告相关实验、作品、软件等成果的评价;④课程学习态度和上课纪律;⑤课程成果和报告工作量;⑥总体评价和成绩;⑦存在问题等): 成绩:任课教师签字: 年月日

摘要 针对目前温度控制在生产生活中被广泛应用,而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成,为了节约成本、提高系统的可靠性,本文设计了一种基于 STM32F103T6 的温度控制系统。本设计是基于 DS18B20 的温度控制系统,以STM32F103ZET6 为控制系统核心,通过嵌入式系统设计实现对温度的显示和控制功能。 在该系统中,为了减小干扰的影响,用均值滤波算法对采样数据进行处理之后再进行温度 判定等一系列操作的依据。设计中,基本上实现了该系统的功能,通过 DS18B20 采集温度数据,使用 LCD 屏幕来显示相关的信息,能够通过加热和降温将温度控制在恒定的范围内,并可以手动设置恒温范围,温度超出限制后会有声光报警。 关键词: STM32F103,均值滤波,恒温控制,DS18B20

. 目录 1 绪论................................................................................................................................................................................. 1.1 选题的背景及意义 (1) 1.2 设计思想................................................................................................................................................................. 1.3 实现的功能 (2) 2 硬件设计........................................................................................................................................................................ 2.1 硬件平台................................................................................................................................................................. 2.2 硬件设计模块图 (3) 2.3 温度传感器DS18B20 (4) 2.4 LCD 屏幕 (8) 2.5 DC 5V 散热风扇 (10) 2.6 加热片 (10) 3 软件设计 (11) 3.1 软件平台 (11) 3.2 软件设计模块图 (12) 3.3 主程序流程图 (12) 3.4 子程序流程图 (14) 3.4.1 恒温控制子程序流程图 (14) 3.4.2 flag 标志设置子程序流程图 (15) 3.4.3 温度设置子程序流程图 (16) 3.4.4 温度读取函数流程图 (17) 3.4.5 均值滤波程序流程图 (18) 3.4.6 显示函数程序流程图 (19) 4 调试分析 (19) 4.1 硬件调试 (20) 4.2 软件测试 (20) 4.3 功能实现分析 (21) 5 实验总结 (21) 参考文献 (23)

基于STM32F103的网络温度报警器物联网全解

基于STM32F103的网络温度报警器设计 作品名:基于STM32F103的网络温度报警器设计 作者:陈华健贾从含 时间:2015年6月17日

目录: 1.引言 (1) 2.利用普通二极管PN 结测试环境温度原理 (2) 3.器件的选择和芯片的介绍 (4) 4.UC/OS系统移植 (6) 5.文件系统的移植与文件系统基本函数的功能 (16) 6.Uip及socket实现方法 (27)

1.引言 近年来随着科技的飞速发展,嵌入式的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的嵌入式应用系统中,嵌入式往往作为一个核心部件来使用,仅嵌入式方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 本系统使用STM32F103实现了接收由上位机通过TCP 协议发出的温度报警阈值信号,并存于SD片卡中。单片机利用普通二极管的PN 结测试环境温度,每30s 采集一次,将采集到的温度信息补充上时间(时、分、秒、毫秒)标注存储在存储芯片中。并将报警时的温度值与当前时间的温度进行比较,当前温度大于阀值温度时,通过发光二极管或蜂鸣器报警。上位机通过TCP,向单片机发送“Read_Info”命令后,单片机能将SD 卡中存储的所有数据发到PC 机的串口助手中;数据格式美观、易懂。 本系统采用普通二极管PN节的温度特性来测量环境温度不失为一种低成本而又容易实现的环境温度测量方式。使用STM32自带的ADC模块进一步降低了成本和设计难度。采用大容量存储芯片可以长时采集环境数据,并且在采集到的温度补充上时间信息使数据更加可信,同时移植了文件系统方便文件在WINDOWS下的读取和处理。 本系统采用了无线传输的方式配合可靠的电源设备或太阳能设备可以在室外持续的传输回温度信息或其他的气象数据(需配合适当的传感器),减少了人工成本,并且更加适应于野外大规模投放接点。

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