【嵌入式】STM32进阶

0.前言 在本次实验中，我们将学习如何使用STM32微控制器和OLED显示屏，实现显示时间、温度和湿度的功能。这个应用场景在很多项目中都非常常见，例如室内温湿度监测、气象站等。 在现代生活中，对时间、温度和湿度的监测和显示具有重要的意义。无论是在家庭、办公室还是工业环境中，了解当前的时间和环境条件都是必要的。通过将这些信息实时显示在OLED屏幕上，我们可以方便地获取这些数据，从而更好地管理和调整我们的生活和工作。 在过去，通常需要使用多个独立的设备来获取这些信息，例如时钟、温度计和湿度计等。但是，通过本次实验，我们可以利用STM32微控制器的强大功能和OLED显示屏的高度可定制性，将这些功能集成到一个设备中。这样一来，我们不仅可以减少设备的数量和复杂度，还可以提高信息的集成度和可视性。 本次实验的应用背景和价值在于：

实时显示：通过使用STM32微控制器和OLED显示屏，我们可以实时显示当前的时间、温度和湿度，无需额外的设备或操作。 一体化设计：将时间、温度和湿度的功能集成到一个设备中，可以减少设备数量和占用空间，提高设备的整体美观性和易用性。 数据记录和分析：通过将温湿度数据记录到STM32的存储器中，我们可以进行后续的数据分析和处理，例如绘制温湿度曲线图或进行数据比较。 应用扩展：在基础的时间、温度和湿度显示功能上，我们还可以扩展其他功能，例如报警功能、历史数据查询等，以满足不同应用场景的需求。 总之，本次实验将带领我们实现一个功能强大且实用的应用，通过STM32微控制器和OLED显示屏，实时显示时间、温度和湿度。这个实验不仅有实际应用的价值，还可以帮助我们更深入地理解和掌握STM32的开发和应用。

1.温度传感器—AHT20

以上表格为对AHT20温度传感器的介绍，AHT20是一种数字温湿度传感器，具有高精度测量、低功耗、快速响应时间等优点。它采用I2C接口进行通信，可直接连接到微控制器等设备。AHT20的温度测量范围为-40℃至+85℃，温度测量精度为±0.3℃。湿度测量范围为0%RH至100%RH，湿度测量精度为±2%RH。它的供电电压范围为2.1V至3.6V。AHT20广泛应用于温湿度监测和控制领域，例如室内环境监测、气象站、温湿度记录仪等。

以上表格为对SSD1306 OLED控制芯片的介绍。OLED是一种自发光显示技术，具有高对比度、快速响应、低功耗等优点。SSD1306是常用的OLED控制芯片，通过I2C或SPI接口与主控器连接。SSD1306支持多种分辨率配置和显示颜色，具有一些特殊功能如显示缓冲区、显示翻转、屏幕亮度调节等。OLED广泛应用于便携式设备、智能穿戴设备、电子产品、工业控制、车载显示等领域。 3.系统板—STM32F103C8T6

以上表格为对STM32F103C8T6微控制器的介绍。STM32F103C8T6属于STM32F1系列，它采用了ARM Cortex-M3内核，具有最高72MHz的工作频率。该芯片具有64KB的闪存和20KB的SRAM，并提供了丰富的外设资源，如通用定时器、PWM输出、多种通信接口等。它还拥有较多的GPIO引脚，提供了灵活的连接能力。STM32F103C8T6的供电电压范围为2.0V至3.6V，工作温度范围为-40℃至+85℃。由于其性能和价格的平衡，它被广泛应用于嵌入式系统、物联网、工业控制、自动化等领域。

4.功能的实现 4.1设计目标 本设计旨在利用STM32微控制器和OLED显示屏实现实时显示时间、温度和湿度的功能。通过集成这些功能于单一设备中，用户可以方便地获取环境信息并进行实时监测和调整。

4.2硬件设计 在硬件方面，我们将使用STM32F103C8T6微控制器作为主控制器，AHT20温湿度传感器用于测量环境温度和湿度，以及SSD1306 OLED显示屏用于显示时间、温度和湿度。这些硬件组件相互配合，实现了整体功能的实现。

4.3软件设计 在软件方面，我们将使用STM32CubeIDE进行开发。通过编写相应的代码，我们将实现以下功能：

初始化：初始化STM32微控制器、AHT20传感器和SSD1306 OLED显示屏，建立各个组件之间的通信连接。 读取数据：通过STM32微控制器读取AHT20传感器的温度和湿度数据。 时间获取：通过STM32内部时钟或外部时钟模块，获取当前的时间。 数据处理：对读取到的温度、湿度和时间数据进行处理，确保其准确性和可用性。 数据显示：将处理后的数据通过SSD1306 OLED显示屏进行显示，实现实时的时间、温度和湿度信息展示。 循环更新：通过循环结构，不断更新和刷新显示的数据，以保证数据的实时性。 通过以上硬件和软件设计，我们可以实现STM32-OLED显示时间+温度和湿度的功能。这个设计可以帮助用户方便地获取环境信息，并进行实时监测和调整。同时，这个设计也展示了STM32微控制器和OLED显示屏的强大功能和灵活性，为用户提供了一个实用且易于使用的解决方案。

5.代码的实现 5.1 AHT20的代码 参考 链接: https://blog.csdn.net/weixin_63019977/article/details/134266104