嵌入式系统课程设计报告.doc
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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
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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
0806504151
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：
STM32test
name:
xxxxxxxxx
Maximumis32C，Minimumis26C
Thetemperatureis29C，now!
（xxxxx是自己的名字拼音）
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
2.2DS18B20模块
2.3按键模块
2.4LCD显示模块
2.5LED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.c
3.2.2LED函数led.c
3.2.3温度代码s18b20.c
3.2.4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：
STM32test
name:
xxxxxxxxx
Maximumis32C，Minimumis26C
Thetemperatureis29C，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，ALIENTEKMiniSTM32V3版开发板选择的是STM32F103RCT6作为MCU，它拥有的资源包括：
48KBSRAM、256KBFLASH、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
2.2DS18B20设计
2.3按键模块
ALIENTEKMiniSTM32开发板总共有3个按键，其原理图如下：
2.4LCD显示模块
2.5LED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.h"
#include"usart.h"
#include"lcd.h"
#include"ds18b20.h"
#include"key.h"
#include
#include
#include
inttemp_low=22;
inttemp_high=32;
intzanshi_low=0;
intzanshi_hign=0;
voidTIM3_Int_Init（u16arr,u16psc）
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd（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500ms
TIM_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_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=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,//TIM2
TIM_IT_Update,
ENABLE//使能
）;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;//TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=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
}
u8flag=0;
intmain（void）
{
u8t=0;
u8shuzu[20];
u8keyvalue=0;
u8gaibianshui=0;
shorttemperature;
delay_init（）;//延时函数初始化
uart_init（9600）;//串口初始化为9600
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
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,"STM32test"）;
LCD_ShowString（0,70,200,16,16,"name:
zhangqiqi"）;
//LCD_ShowString（0,90,200,16,16,"Max32CMin26C"）;
memset（shuzu,0,20）;
sprintf（shuzu,"Maxis%2dC,Minis%2dC",temp_high,temp_low）;
LCD_ShowString（0,90,200,16,16,shuzu）;
while（DS18B20_Init（））//DS18B20初始化
{
LCD_ShowString（0,130,200,16,16,"DS18B20Error"）;
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,"Thetemperatureis:
.Cnow"）;
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%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,"Thetemperatureis:
%3d.%1dC",temperature/10,temperature%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（temperature {
flag=1;
printf（"chaoxiaxian"）;
}
if（temperature>zanshi_hign）
{
flag=2;
printf（"chaoshangxian"）;
}
}
else
{
flag=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（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,"Maxis%2dC,Minis%2dC",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（shuzu,"Maxis%2dC,Minis%2dC",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,"Maxis%2dC,Minis%2dC",temp_high,temp_low）;
LCD_ShowString（0,90,200,16,16,shuzu）;
}
if（keyvalue==1）//key0按下
{
temp_low--;
memset（shuzu,0,20）;
sprintf（shuzu,"Maxis%2dC,Minis%2dC",temp_high,temp_low）;
LCD_ShowString（0,90,200,16,16,shuzu）;
}
}
keyvalue=0;
}
}
}
voidTIM3_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）;//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;
}
}
}
3.2.2LED函数led.c
#include"led.h"
voidLED_Init（void）
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_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; //LED0-->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_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.h"
voidDS18B20_Rst（void）
{
DS18B20_IO_OUT（）;//SETPA0OUTPUT
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DS18B20的回应
//返回1:
未检测到DS18B20的存在
//返回0:
存在
u8DS18B20_Check（void）
{
u8retry=0;
DS18B20_IO_IN（）;//SETPA0INPUT
while（DS18B20_DQ_IN&&retry<200）
{
retry++;
delay_us
（1）;
};
if（retry>=200）return1;
elseretry=0;
while（!
DS18B20_DQ_IN&&retry<240）
{
retry++;
delay_us
（1）;
};
if（retry>=240）return1;
return0;
}
//从DS18B20读取一个位
//返回值：
1/0
u8DS18B20_Read_Bit（void） //readonebit
{
u8data;
DS18B20_IO_OUT（）;//SETPA0OUTPUT
DS18B20_DQ_OUT=0;
delay_us
（2）;
DS18B20_DQ_OUT=1;
DS18B20_IO_IN（）;//SETPA0INPUT
delay_us（12）;
if（DS18B20_DQ_IN）data=1;
elsedata=0;
delay_us（50）;
returndata;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：
读到的数据
u8DS18B20_Read_Byte（void）//readonebyte
{
u8i,j,dat;
dat=0;
for（i=1;i<=8;i++）
{
j=DS18B20_Read_Bit（）;
dat=（j<<7）|（dat>>1）;
}
returndat;
}
//写一个字节到DS18B20
//dat：
要写入的字节
voidDS18B20_Write_Byte（u8dat）
{
u8j;
u8testb;
DS18B20_IO_OUT（）;//SETPA0OUTPUT;
for（j=1;j<=8;j++）
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if（testb）
{
DS18B20_DQ_OUT=0;//Write1
delay_us
（2）;
DS18B20_DQ_OUT=
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