本次嵌入式课程设计综合实验的内容为基于proteus的温湿度光照采集。以proteus8.9+keil为模拟硬件基础，完成LCD液晶显示、DHT11温湿度测量、LDR光照采集、BUZZER蜂鸣器报警等多项任务。
以STM32为最小系统电路进行连接，用液晶显示屏显示温度、湿度和光照数据。用LDR进行光照采集，同时用DHT11温湿度传感器进行温湿度的测量。通过按键可以设置阈值。当光照没有达到设定阈值时，采用BUZZER蜂鸣器报警提醒。当温度达到报警的阈值时，风扇进行转动，由此来达到散热降温的目的。当湿度不足设定的阈值时，洒水加湿装置开始工作。该系统就是采集室内温湿度光照，当不满足要求时自动进行室内温度、湿度和光照的调整。
设计流程
#include "main.h"
/****全局变量******************************************/
uint8_t lcd_dat1[20];//液晶第一行
uint8_t lcd_dat2[20];//液晶第二行
uint16_t temp_dat;//温度变量
uint16_t hum_dat;//湿度变量
uint16_t light_dat;//光强变量
uint16_t set_temp_dat=27;//设置温度变量
uint16_t set_hum_dat=50;//设置湿度变量
uint16_t set_light_dat=100;//设置光强变量
uint8_t setnum;//设置变量
/**********函数申明****************************************/
void ADC1_Init(void);
uint16_t Read_Adc1(uint8_t ch);//通道采样1次
uint16_t light_intensity(uint32_t dat);//光强函数;
void KEY_IO_Init(void);//按键初始化
void EXTIx_Init(void);//外部中断
void Relay_IO_Init(void); //控制继电器引脚io初始化
void EXTI0_IRQHandler(void);
void EXTI1_IRQHandler(void);
void EXTI2_IRQHandler(void);
/*****************************************
main函数
*****************************************/
int main(void){
uint8_t count_i;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断向量分组 2
//按键和继电器引脚初始化
KEY_IO_Init();
Relay_IO_Init();
EXTIx_Init();//外部中断初始化
LCD_init(); //LCD1602初始化
LCD_clr();//LCD清屏幕
DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
ADC1_Init();//adc采样初始化 用于ad类型传感器
while(1){
count_i++;
//if(count_i>50)
{
//传感器数据采集
if(DHT11_ReadData())//温湿度采集
{
temp_dat=DHT11_GetTem();
temp_dat=temp_dat/256;
delay_ms(10);
hum_dat=DHT11_GetHum();
hum_dat=hum_dat/256;
}
light_dat=Read_Adc1(2); light_dat=Read_Adc1(2);//光照采集
//数据处理转换
light_dat=light_intensity(light_dat);//光强转换
//液晶显示：T温度 H湿度 L光强
sprintf(lcd_dat1,"T:%d H:%d L:%d\n",temp_dat,hum_dat,light_dat);//转换温度，湿度，光强字符串
LCD_prints(0,0,lcd_dat1);//液晶显示第一行
if(setnum==0)
{
sprintf(lcd_dat2," %d %d %d \n",set_temp_dat,set_hum_dat,set_light_dat);///转换设置温度，设置湿度，设置光强字符串
LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
}
if(setnum == 1)
{
sprintf(lcd_dat2," %d^ %d %d \n",set_temp_dat,set_hum_dat,set_light_dat);///转换设置温度，设置湿度，设置光强字符串
LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
}
if(setnum == 2)
{
sprintf(lcd_dat2," %d %d^ %d \n",set_temp_dat,set_hum_dat,set_light_dat);///转换设置温度，设置湿度，设置光强字符串
LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
}
if(setnum == 3)
{
sprintf(lcd_dat2," %d %d %d^\n",set_temp_dat,set_hum_dat,set_light_dat);///转换设置温度，设置湿度，设置光强字符串
LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
}
}
if(temp_dat>set_temp_dat)//比较温度
Relay1=1;
else
Relay1=0;
if(hum_dat<set_hum_dat)//比较湿度
Relay2=1;
else
Relay2=0;
if(set_light_dat>light_dat)//比较光强
{
buzzer =1;
}
else
buzzer =0;
}
return 0;
}
uint16_t light_intensity(uint32_t dat)//光强函数
{
uint16_t Lux_dat;
if(dat<108)Lux_dat=0;
else if(dat<300)Lux_dat=10;
else if(dat<450)Lux_dat=20;
else if(dat<581)Lux_dat=30;
else if(dat<697)Lux_dat=40;
else if(dat<803)Lux_dat=50;
else if(dat<900)Lux_dat=60;
else if(dat<990)Lux_dat=70;
else if(dat<1073)Lux_dat=80;
else if(dat<1150)Lux_dat=90;
else if(dat<1223)Lux_dat=100;
else if(dat<1291)Lux_dat=110;
else if(dat<1355)Lux_dat=120;
else if(dat<1415)Lux_dat=130;
else if(dat<1473)Lux_dat=140;
else if(dat<1527)Lux_dat=150;
else if(dat<1579)Lux_dat=160;
else if(dat<1628)Lux_dat=170;
else if(dat<1675)Lux_dat=180;
else if(dat<1720)Lux_dat=190;
else if(dat<1763)Lux_dat=200;
else if(dat<1804)Lux_dat=210;
else if(dat<1843)Lux_dat=220;
else if(dat<1881)Lux_dat=230;
else if(dat<1918)Lux_dat=240;
else if(dat<1953)Lux_dat=250;
else if(dat<1986)Lux_dat=260;
else if(dat<2019)Lux_dat=270;
else if(dat<2050)Lux_dat=280;
else if(dat<2081)Lux_dat=290;
else if(dat<2060)Lux_dat=300;
else if(dat<2089)Lux_dat=310;
else if(dat<2166)Lux_dat=320;
else if(dat<2193)Lux_dat=330;
else if(dat<2218)Lux_dat=340;
else if(dat<2243)Lux_dat=350;
else if(dat<2267)Lux_dat=360;
else if(dat<2290)Lux_dat=370;
else if(dat<2313)Lux_dat=380;
else if(dat<2336)Lux_dat=390;
else if(dat<2357)Lux_dat=400;
else if(dat<2378)Lux_dat=410;
else if(dat<2398)Lux_dat=420;
else if(dat<2418)Lux_dat=430;
else if(dat<2437)Lux_dat=440;
else if(dat<2456)Lux_dat=450;
else if(dat<2475)Lux_dat=460;
else if(dat<2492)Lux_dat=470;
else if(dat<2509)Lux_dat=480;
else if(dat<2526)Lux_dat=490;
else if(dat<2543)Lux_dat=500;
else if(dat<2560)Lux_dat=510;
else if(dat<2575)Lux_dat=520;
else if(dat<2590)Lux_dat=530;
else if(dat<2605)Lux_dat=540;
else if(dat<2620)Lux_dat=550;
else if(dat<2635)Lux_dat=560;
else if(dat<2649)Lux_dat=570;
else if(dat<2663)Lux_dat=580;
else if(dat<2676)Lux_dat=590;
else if(dat<2689)Lux_dat=600;
else if(dat<2702)Lux_dat=610;
else if(dat<2715)Lux_dat=620;
else if(dat<2728)Lux_dat=630;
else if(dat<2749)Lux_dat=640;
else if(dat<2761)Lux_dat=650;
else if(dat<2763)Lux_dat=660;
else if(dat<2775)Lux_dat=670;
else if(dat<2786)Lux_dat=680;
else if(dat<2797)Lux_dat=690;
else if(dat<2808)Lux_dat=700;
else if(dat<2819)Lux_dat=710;
else if(dat<2829)Lux_dat=720;
else if(dat<2840)Lux_dat=730;
else if(dat<2850)Lux_dat=740;
else if(dat<2860)Lux_dat=750;
else if(dat<2869)Lux_dat=760;
else if(dat<2879)Lux_dat=770;
else if(dat<2888)Lux_dat=780;
else if(dat<2897)Lux_dat=790;
else if(dat<2906)Lux_dat=800;
else if(dat<2915)Lux_dat=810;
else if(dat<2924)Lux_dat=820;
else if(dat<2933)Lux_dat=830;
else if(dat<2941)Lux_dat=840;
else if(dat<2950)Lux_dat=850;
else if(dat<2958)Lux_dat=860;
else if(dat<2966)Lux_dat=870;
else if(dat<2974)Lux_dat=880;
else if(dat<2982)Lux_dat=890;
else if(dat<2989)Lux_dat=900;
else if(dat<2997)Lux_dat=910;
else if(dat<3004)Lux_dat=920;
else if(dat<3012)Lux_dat=930;
else if(dat<3019)Lux_dat=940;
else if(dat<3026)Lux_dat=950;
else if(dat<3033)Lux_dat=960;
else if(dat<3040)Lux_dat=970;
else if(dat<3047)Lux_dat=980;
else if(dat<3054)Lux_dat=990;
else
Lux_dat=1000;
return Lux_dat;
}
void KEY_IO_Init(void)//按键初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2; //按键输入端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
void EXTIx_Init(void)//外部中断
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //NVIC寄存器结构体变量
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //外部中断相关寄存器结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //使能IO复用功能时钟
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0); //
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1); //
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource2); //
//配置外部中断4相关寄存器
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0|EXTI_Line1|EXTI_Line2;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//中断通道使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//使能外部中断通道0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //设置抢占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;//设置响应优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//中断通道使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;//使能外部中断通道1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //设置抢占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;//设置响应优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//中断通道使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;//使能外部中断通道2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //设置抢占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;//设置响应优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
setnum++;
if(setnum > 3)//按下次数超过3次，退出设置
{
setnum=0;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除中断挂起标志位
}
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
if(setnum == 1)
{
if(set_temp_dat<100)
set_temp_dat++;
}
if(setnum == 2)
{
if(set_hum_dat<100)
set_hum_dat++;
}
if(setnum == 3)
{
if(set_light_dat<1000)
set_light_dat=set_light_dat+10;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除中断挂起标志位
}
void EXTI2_IRQHandler(void)
{
if(setnum == 1)
{
if(set_temp_dat>0)
set_temp_dat--;
}
if(setnum == 2)
{
if(set_hum_dat>0)
set_hum_dat--;
}
if(setnum == 3)
{
if(set_light_dat>10)
set_light_dat=set_light_dat-10;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除中断挂起标志位
}
void Relay_IO_Init(void) //控制继电器引脚io初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10; // 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(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9); //PB.789 输出低
}
void ADC1_Init(void)//ADC初始化 单通道 单次转换。
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //配置模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; //GPIOA.23
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC1);
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目1
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // 72/6
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//adc使能
//adc校准，每次开启使用ADC都校准
ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束
//while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束
}
uint16_t Read_Adc1(uint8_t ch)//通道采样1次
{
//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间(ADCX_SMPRX)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
//ADC1->CR2 |= 5<<20;
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
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