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STM32实现温湿度数据LCD显示并上传手机

STM32——温湿度LCD显示并上传手机

1.LCD1602

硬件接线

D0~D7 – A0~A7

RS – B1

RW – B2

EN – B10

V0 – GND（正视看不到显示结果，需要侧着看。否则需要接可调电阻）

引脚封装

RS、RW、EN三根信号线经常需要进行拉高/拉低操作，可以进行封装

#define RS_GPIO_Port GPIOB
#define RW_GPIO_Port GPIOB
#define EN_GPIO_Port GPIOB
#define RS_Pin GPIO_PIN_1
#define RW_Pin GPIO_PIN_2
#define EN_Pin GPIO_PIN_10
#define RS_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RS_LOW HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define RW_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RW_LOW HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define EN_HIGH HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define EN_LOW HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_Pin, GPIO_PIN_RESET)

如何将一个字节的数据按位一次性发送到GPIOA的8个管脚？

GPIOA->ODR = cmd;

代码实现

#define RS_GPIO_Port GPIOB
#define RW_GPIO_Port GPIOB
#define EN_GPIO_Port GPIOB
#define RS_Pin GPIO_PIN_1
#define RW_Pin GPIO_PIN_2
#define EN_Pin GPIO_PIN_10
#define RS_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RS_LOW HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define RW_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RW_LOW HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define EN_HIGH HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define EN_LOW HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_Pin, GPIO_PIN_RESET)
void Write_Cmd_Func(uint8_t cmd)
{
    RS_LOW;
    RW_LOW;
    EN_LOW;
    GPIOA->ODR = cmd;
    HAL_Delay(5);
    EN_HIGH;
    HAL_Delay(5);
    EN_LOW;
}
void Write_Data_Func(uint8_t dataShow)
{
    RS_HIGH;
    RW_LOW;
    EN_LOW;
    GPIOA->ODR = dataShow;
    HAL_Delay(5);
    EN_HIGH;
    HAL_Delay(5);
    EN_LOW;
}
void LCD1602_INIT(void)
{
    //（1）延时 15ms
    HAL_Delay(15);
    //（2）写指令 38H(不检测忙信号)
    Write_Cmd_Func(0x38);
    //（3）延时 5ms
    HAL_Delay(5);
    //（4）以后每次写指令，读/写数据操作均需要检测忙信号
    //（5）写指令 38H：显示模式设置
    Write_Cmd_Func(0x38);
    //（6）写指令 08H：显示关闭
    Write_Cmd_Func(0x08);
    //（7）写指令 01H：显示清屏
    Write_Cmd_Func(0x01);
    //（8）写指令 06H：显示光标移动设置
    Write_Cmd_Func(0x06);
    //（9）写指令 0CH：显示开及光标设置}
    Write_Cmd_Func(0x0c);
}
void LCD1602_showLine(char row, char col, char *string)
{
    switch(row){
        case 1:
            Write_Cmd_Func(0x80+col);
            while(*string){
                Write_Data_Func(*string);
                string++;
            }
            break;
        case 2:
            Write_Cmd_Func(0x80+0x40+col);
            while(*string){
                Write_Data_Func(*string);
                string++;
            }
            break;
    }
}
main函数里：
    //char position = 0x80 + 0x05;
    //char dataShow = 'C';
    LCD1602_INIT();
//Write_Cmd_Func(position);//选择要显示的地址
//Write_Data_Func(dataShow);//发送要显示的字符
LCD1602_showLine(1,5,"NO.2");
LCD1602_showLine(2,0,"LX handsome");

2.DHT11

硬件接线

DAT – PB7

注意：PB7既作为输入，也作为输出，则不能直接在CubeMX里配置，需要自己写代码

引脚封装

#define DHT_HIGHT HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET)
#define DHT_LOW HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET)
#define DHT_VALUE HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7)

代码实现

#define DHT_HIGHT HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET)
#define DHT_LOW HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET)
#define DHT_VALUE HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7)
uint8_t datas[5];
void delay_us(uint16_t cnt)
{
    uint8_t i;
    while(cnt)
    {
        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
        }
        cnt--;
    }
}
void DHT_GPIO_Init(uint32_t Mode)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
    GPIO_InitStruct.Mode = Mode;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
void DHT11_Start(void)
{
    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_OUTPUT_PP);
    DHT_HIGHT;
    DHT_LOW;
    HAL_Delay(30);
    DHT_HIGHT;
    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_INPUT);
    while(DHT_VALUE);
    while(!DHT_VALUE);
    while(DHT_VALUE);
}
void Read_Data_From_DHT()
{
    int i;//轮
    int j;//每一轮读多少次
    char tmp;
    char flag;
    DHT11_Start();
    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_INPUT);
    for(i= 0;i < 5;i++){
        for(j=0;j<8;j++){
            while(!DHT_VALUE);//等待卡g点
            delay_us(40);
            if(DHT_VALUE == 1){
                flag = 1;
                while(DHT_VALUE);
            }else{
                flag = 0;
            }
            tmp = tmp << 1;
            tmp |= flag;
        }
        datas[i] = tmp;
    }
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    unsigned char temp[1]={ch};
    HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
    return ch;
}
int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    /* USER CODE END 1 */
    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();
    /* USER CODE BEGIN Init */
    /* USER CODE END Init */
    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();
    /* USER CODE BEGIN SysInit */
    /* USER CODE END SysInit */
    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("hello world\r\n");
    HAL_Delay(2000);
    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */
        /* USER CODE BEGIN 3 */
        //DHT_Get_Temp_Humi_Data(datas);
        Read_Data_From_DHT();
        printf("Temp: %d.%d ", datas[2], datas[3]);
        printf("Humi: %d.%d\r\n", datas[0], datas[1]);
        HAL_Delay(2000);
    }
    /* USER CODE END 3 */
}

项目实现

项目需求

使用温湿度传感器模块（DHT11）获取温度及湿度，并将值显示在LCD1602上，同时通过蓝牙模块透传到手机。

项目框图

硬件清单

DHT11

LCD1602

HC-08

继电器

杜邦线

项目设计

继电器数据线插在PB6上，DHT11及LCD1602接线与上述相同。

项目实现

注意点：

  1. 不要忘记将Use MicroLIB的勾打上；

  2. 不要忘记在main函数把串口中断打开；

  3. 使用蓝牙模块时，记得将波特率设置为9600.

DHT11.c

#include "dht11.h"
#include "gpio.h"

#define DHT_HIGH HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET)
#define DHT_LOW HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET)
#define DHT_VALUE HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7)

char datas[5];

void delay_us(uint16_t cnt)
{
    uint8_t i;

    while(cnt)
    {
        for (i = 0; i < 10; i++)
        {

        }
        cnt--;
    }
}

void DHT_GPIO_Init(uint32_t mode)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    /*Configure GPIO pin : PB8 */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
    GPIO_InitStruct.Mode = mode;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}

void DHT11_Start()
{
    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_OUTPUT_PP);
    DHT_HIGH;
    DHT_LOW;
    HAL_Delay(30);
    DHT_HIGH;

    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_INPUT);
    while(DHT_VALUE);
    while(!DHT_VALUE);
    while(DHT_VALUE);
}

void Read_Data_From_DHT(void)
{
    int i;//轮
    int j;//每一轮读多少次
    char tmp;
    char flag;

    DHT11_Start();
    DHT_GPIO_Init(GPIO_MODE_INPUT);
    for(i= 0;i < 5;i++){
        //卡g点：while(!dht)       有效数据都是高电平，持续时间不一样，50us读，低电平0 高电平
        for(j=0;j<8;j++){
            while(!DHT_VALUE);//等待卡g点
            delay_us(40);
            if(DHT_VALUE == 1){
                flag = 1;
                while(DHT_VALUE);
            }else{
                flag = 0;
            } 
            tmp = tmp << 1;
            tmp |= flag;
        }
        datas[i] = tmp;
    }
}

LCD1602.c

#include "lcd1602.h"
#include "gpio.h"

#define RS_GPIO_Port GPIOB
#define RW_GPIO_Port GPIOB
#define EN_GPIO_Port GPIOB
#define RS_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define RW_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define EN_GPIO_PIN GPIO_PIN_10

#define RS_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define RS_LOW HAL_GPIO_WritePin(RS_GPIO_Port, RS_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define RW_HIGH HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define RW_LOW HAL_GPIO_WritePin(RW_GPIO_Port, RW_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define EN_HIGH HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define EN_LOW HAL_GPIO_WritePin(EN_GPIO_Port, EN_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET)

void Write_Cmd_Func(char cmd)
{
    RS_LOW;
    RW_LOW;
    EN_LOW;
    GPIOA->ODR = cmd;
    HAL_Delay(5);
    EN_HIGH;
    HAL_Delay(5);
    EN_LOW;
}

void Write_Data_Func(char dataShow)
{
    RS_HIGH;
    RW_LOW;
    EN_LOW;
    GPIOA->ODR = dataShow;
    HAL_Delay(5);
    EN_HIGH;
    HAL_Delay(5);
    EN_LOW;
}

void LCD1602_INIT(void)
{
    //（1）延时 15ms
    HAL_Delay(15);
    //（2）写指令 38H(不检测忙信号) 
    Write_Cmd_Func(0x38);
    //（3）延时 5ms
    HAL_Delay(5);
    //（4）以后每次写指令，读/写数据操作均需要检测忙信号
    //（5）写指令 38H：显示模式设置
    Write_Cmd_Func(0x38);
    //（6）写指令 08H：显示关闭
    Write_Cmd_Func(0x08);
    //（7）写指令 01H：显示清屏
    Write_Cmd_Func(0x01);
    //（8）写指令 06H：显示光标移动设置
    Write_Cmd_Func(0x06);
    //（9）写指令 0CH：显示开及光标设置}
    Write_Cmd_Func(0x0c);
}

void LCD1602_showLine(char row, char col, char *string)
{

    switch(row){

        case 1:
            Write_Cmd_Func(0x80+col);
            while(*string){
                Write_Data_Func(*string);
                string++;
            }
            break;

        case 2:
            Write_Cmd_Func(0x80+0x40+col);
            while(*string){
                Write_Data_Func(*string);
                string++;
            }
            break;

    }
}

uart.c

#include "usart.h"

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
#include "string.h"

uint8_t buf=0;

//定义最大接收字节数 200，可根据需求调整
#define UART1_REC_LEN 200

// 接收缓冲, 串口接收到的数据放在这个数组里，最大UART1_REC_LEN个字节
uint8_t UART1_RX_Buffer[UART1_REC_LEN];

//  接收状态
//  bit15，      接收完成标志
//  bit14，      接收到0x0d
//  bit13~0，    接收到的有效字节数目
uint16_t UART1_RX_STA=0;

#define SIZE 12

char buffer[SIZE];

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    // 判断中断是由哪个串口触发的
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        // 判断接收是否完成（UART1_RX_STA bit15 位是否为1）
        if((UART1_RX_STA & 0x8000) == 0)
        {
            // 如果已经收到了 0x0d （回车），
            if(UART1_RX_STA & 0x4000)
            {
                // 则接着判断是否收到 0x0a （换行）
                if(buf == 0x0a)
                {
                    // 如果 0x0a 和 0x0d 都收到，则将 bit15 位置为1
                    UART1_RX_STA |= 0x8000;

                    // 灯控指令
                    if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "L-1"))
                        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);

                    if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "L-0"))
                        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);

                    memset(UART1_RX_Buffer, 0, UART1_REC_LEN);
                    UART1_RX_STA = 0;
                }
                else
                    // 否则认为接收错误，重新开始
                    UART1_RX_STA = 0;
            }
            else	// 如果没有收到了 0x0d （回车）
            {
                //则先判断收到的这个字符是否是 0x0d （回车）
                if(buf == 0x0d)
                {
                    // 是的话则将 bit14 位置为1
                    UART1_RX_STA |= 0x4000;
                }
                else
                {
                    // 否则将接收到的数据保存在缓存数组里
                    UART1_RX_Buffer[UART1_RX_STA & 0X3FFF] = buf;
                    UART1_RX_STA++;

                    // 如果接收数据大于UART1_REC_LEN（200字节），则重新开始接收
                    if(UART1_RX_STA > UART1_REC_LEN - 1)
                        UART1_RX_STA = 0;
                }
            }
        }
        // 重新开启中断
        HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
    }
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{      
    unsigned char temp[1]={ch};
    HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);  
    return ch;
}

main.c

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "lcd1602.h"
#include "dht11.h"

extern char datas[5];
extern uint8_t buf;

int main(void)
{
    char message[16];
    MX_USART1_UART_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("hello world\r\n");
    LCD1602_INIT();
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
    HAL_Delay(2000);
}

while (1)
{
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    Read_Data_From_DHT();
    if(datas[2] >= 24)
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);
    else
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
    memset(message, 0, sizeof(message));
    sprintf(message, "Temp: %d.%d", datas[2], datas[3]);
    LCD1602_showLine(1, 0, message);
    memset(message, 0, sizeof(message));
    sprintf(message, "Humi: %d.%d", datas[0], datas[1]);
    LCD1602_showLine(2, 0, message);
    HAL_Delay(1000);
}

HAL_Delay(2000);
}

while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
Read_Data_From_DHT();
if(datas[2] >= 24)
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);
else
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
memset(message, 0, sizeof(message));
sprintf(message, "Temp: %d.%d", datas[2], datas[3]);
LCD1602_showLine(1, 0, message);
memset(message, 0, sizeof(message));
sprintf(message, "Humi: %d.%d", datas[0], datas[1]);
LCD1602_showLine(2, 0, message);
HAL_Delay(1000);

}

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