基于stm32的温度测量系统毕业设计
目 录
摘 要 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。 Abstract ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论 ............................................................................................................................................. 1 2 系统分析 ..................................................................................................................................... 3
2.1 STM32芯片 ...................................................................................................................... 3 2.2 DS18B20 ........................................................................................................................... 5 2.3 TFTLCD ............................................................................................................................ 6 2.4 ATK-HC05蓝牙串口 ....................................................................................................... 7 3 硬件设计 ..................................................................................................................................... 8
3.1 MCU .................................................................................................................................. 8 3.2 JTAG设计 ........................................................................................................................ 9 3.3 TFTLCD电路设计 ........................................................................................................... 9 4 软件设计 ................................................................................................................................... 10
4.1 系统初始化 .................................................................................................................... 10
4.1.1 时钟的初始化 ..................................................................................................... 10 4.1.2 I/O初始化 ............................................................................................................ 11 4.1.3 串口初始化 ......................................................................................................... 13 4.1.4 DMA初始化 ........................................................................................................ 15 4.1.5 中断初始化 ......................................................................................................... 17 4.2 模块功能设计 ................................................................................................................ 18
4.2.1 DS18B20温度模块 ............................................................................................. 18 4.2.2 TFTLCD模块设计 .............................................................................................. 21 4.2.3 ATK-HC05蓝牙模块 .......................................................................................... 24
5 结果与总结 ............................................................................................................................... 26 参考文献 ....................................................................................................................................... 30 致谢 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。
I
II
1 绪论
随着现代工业的不断发展，生产技术的不断进步，对于产品的精度要求也不断提高，而温度是人们生产生活中十分关注的参数，对温度的测量以及监控就显得十分重要。在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度的偏差进而引发事故。如化工业中做酶的发酵，必须时刻了解所发酵酶的温度才可以得到所需酶；文物的保护同样也离不开温度的采集，不仅在文物出土的时刻，在博物馆和档案馆中，温度的控制也是藏品保存关键，所以温度的检测对其也是具有重要意义的；另外大型机房的温度的采集，超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。传统方式监控温度往往很耗费人力，而且实时性差。本文就设计了一个基于STM32的温度测量系统，在测量温度的同时能实现无线传输与控制。
早期使用的是模拟温度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就可计算出当前环境温度。而现在的温度传感器已经走向数字化，本次设计选用美国DALLAS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20，该芯片采用单总线协议，仅占用一个I/O口，直接将环境温度转化成数字信号，以数字码方式串行输出。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈刚封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域，如电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合
MCU选用STM32RBT6，有测量精度高、操作简单、价格低廉等优点。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品。同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处，如51单片机必须从最底层开始编程，而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者，在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程，此优势不但节约了时间，也为STM32的发展做出了强有力的铺垫，而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机，所以其前景是无可估量的，这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。
无线传输采用蓝牙技术，将采集的温度传输至终端，以此实现远程监控。利用“蓝牙”技术，能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据传输，其数据传输带宽可达
1