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基于STM32的智能数据采集系统
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基于STM32的智能数据采集系统
介绍
由STM32C8T6作为主控芯片，控制温湿度传感器与光照强度传感器来检测温湿度值和光照强度值，取得的数据经过处理后可在0.96寸OLED显示屏上实时显示，还可根据预设值实现蜂鸣器报警和led指示灯报警的功能。 一、效果图整体图片 该设计是基于STM32的智能数据采集系统，通过主控芯片STM32C8T6接收传感器采集到光照强度和温湿度数据。 具体工作流程为：当智能数据采集系统上电运行之后，系统首先运行初始化代码，检测各个模块如ESP8266、蜂鸣器、温湿度传感器、光照强度传感器和OLED等与主控板是否连接正常，通过对各个硬件模块的初始化来分别判断各部分功能是否正常。在初始化完成之后，可以通过蜂鸣器进行提示，这时就可以进行正常的工作，OLED就可以正常显示采集到的温度、湿度和光照强度值 其整体设计框如图所示 使用的模块是BH1750，使用的是I2C协议 留出来5个API，分别是BH1750s上电、BH1750s断电、BH1750复位、BH1750初始化、获取光照强度 对于这一块详细版本，在另外一文 //BH1750s上电 void BH1750_Power_ON(void) { BH1750_Byte_Write(POWER_ON); } //BH1750s断电 void BH1750_Power_OFF(void) { BH1750_Byte_Write(POWER_OFF); } //BH1750复位 仅在上电时有效 void BH1750_RESET(void) { BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET); } //BH1750初始化 void BH1750_Init(void) { I2C_BH1750_GPIOConfig(); /* 配置GPIO */ BH1750_Power_ON(); //BH1750s上电 //BH1750_RESET(); //BH1750复位 BH1750_Byte_Write(Measure_Mode); //SysTick_Delay_ms(120); } //获取光照强度 float LIght_Intensity(void) { return (float)(BH1750_Read_Measure()/1.1f*Resolurtion); } 3.2 温湿度检测模块使用的模块是DHT11 留出来5个API，分别是DHT11初始化、获取温湿度、DHT11检测、DHT11复位、 对于这一块详细版本，在另外一文 //复位DHT11 void DHT11_Rst(void) { DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ delay_ms(20); //拉低至少18ms DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1 delay_us(30); //主机拉高20~40us } //等待DHT11的回应 //返回1:未检测到DHT11的存在 //返回0:存在 u8 DHT11_Check(void) { u8 retry=0; DHT11_IO_IN();//SET INPUT while (DHT11_DQ_IN&&retry retry++; delay_us(1); }; if(retry>=100)return 1; return 0; } //从DHT11读取一个位 //返回值：1/0 u8 DHT11_Read_Bit(void) { u8 retry=0; while(DHT11_DQ_IN&&retry retry++; delay_us(1); } delay_us(40);//等待40us if(DHT11_DQ_IN)return 1; else return 0; } //从DHT11读取一个字节 //返回值：读到的数据 u8 DHT11_Read_Byte(void) { u8 i,dat; dat=0; for (i=0;i u8 buf[5]; u8 i; DHT11_Rst(); if(DHT11_Check()==0) { for(i=0;i *humiH=buf[0]; //坑啊原子哥，说明书明明是湿度在前温度在后 *humiL=buf[1]; *tempH=buf[2]; *tempL=buf[3]; } }else return 1; return 0; } //初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在 //返回1:不存在 //返回0:存在 u8 DHT11_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //PA0端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO口 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); //PA0 输出高 DHT11_Rst(); //复位DHT11 return DHT11_Check();//等待DHT11的回应 } 3.3控制模块 /****************************************************************** * 文件：main.c * 功能：主函数入口，实现各类函数的初始化，设置判断的阈值执行对应功能 *******************************************************************/ u8 alarmFlag = 0;//是否报警的标志 u8 alarm_is_free = 10;//报警器是否被手动操作，如果被手动操作即设置为0 u8 humidityH; //湿度整数部分 u8 humidityL; //湿度小数部分 u8 temperatureH; //温度整数部分 u8 temperatureL; //温度小数部分 extern char oledBuf[20]; float Light = 0; //光照度 u8 Led_Status = 0; char PUB_BUF[256];//上传数据的buf const char *devSubTopic[] = {"/mysmarthome/sub"}; const char devPubTopic[] = "/mysmarthome/pub"; u8 ESP8266_INIT_OK = 0;//esp8266初始化完成标志 int main(void) { unsigned short timeCount = 0; //发送间隔变量 unsigned char *dataPtr = NULL; delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_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 KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口 EXTIX_Init(); //外部中断初始化 BEEP_Init(); DHT11_Init(); BH1750_Init(); Usart1_Init(115200);//debug串口 Usart2_Init(115200);//stm32-8266通讯串口 OLED_Init(); OLED_ColorTurn(0);//0正常显示，1 反色显示 OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1 屏幕翻转显示 OLED_Clear(); UsartPrintf(USART_DEBUG, " Hardware init OK\r\n"); if(!ESP8266_INIT_OK){ OLED_Clear(); sprintf(oledBuf,"Waiting For"); OLED_ShowString(16,0,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” sprintf(oledBuf,"WiFi"); OLED_ShowString(48,18,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” sprintf(oledBuf,"Connection"); OLED_ShowString(24,36,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” OLED_Refresh(); } ESP8266_Init(); //初始化ESP8266 OLED_Clear(); sprintf(oledBuf,"Waiting For"); OLED_ShowString(16,0,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” sprintf(oledBuf,"MQTT Server"); OLED_ShowString(16,18,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” sprintf(oledBuf,"Connection"); OLED_ShowString(24,36,(u8*)oledBuf,16);//8*16 “ABC” OLED_Refresh(); while(OneNet_DevLink()){//接入OneNET delay_ms(500); } OLED_Clear(); TIM2_Int_Init(4999,7199); TIM3_Int_Init(2499,7199); BEEP = 0;//鸣叫提示接入成功 delay_ms(250); BEEP = 1; OneNet_Subscribe(devSubTopic, 1); while(1) { if(timeCount % 40 == 0)//1000ms / 25 = 40 一秒执行一次 { /********** 温湿度传感器获取数据**************/ DHT11_Read_Data(&humidityH,&humidityL,&temperatureH,&temperatureL); UsartPrintf(USART_DEBUG,"\r\n"); UsartPrintf(USART_DEBUG,"温度：%d.%d 湿度：%d.%d ",humidityH,humidityL,temperatureH,temperatureL); /********** 光照度传感器获取数据**************/ if (!i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)) { Light = LIght_Intensity(); UsartPrintf(USART_DEBUG,"光照度：%.1f lx\r\n", Light); UsartPrintf(USART_DEBUG,"\r\n"); } if(alarm_is_free == 10)//报警器控制权是否空闲 alarm_is_free == 10 初始值为10 { if((humidityH |
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