代码收藏家技术教程 2023-01-06

Proteus仿真实现STM32的课设：DHT11温湿度采集与控制系统

系统主要功能

该系统为温湿度采集控制系统，设计通过STM32+Keil编写嵌入式芯片代码，并通过Proteus搭建硬件电路，其主要的功能有：以STM32为最小系统电路进行连接，用液晶显示屏显示温度、湿度数据。同时用温湿度传感器进行温湿度的采集与测量。温湿度采集器可以通过按钮进行温湿度测量的转化。通过按键可以设置阈值。当温度达到报警的阈值时散热继电器开始工作，带动发动机进行转动，由此来达到散热的目的。当湿度达到一定的阈值时，洒水继电器开始工作，这里以LED灯亮代表工作。该系统就是采集室内温湿度，当不满足要求时自动进行室内温度、湿度的调整。

电路原理图、接口、硬件构成

（一）电路原理图：

该系统主要由stm32f103r6作为单片机最小系统、DHTT1温湿度传感器、LM016L显示屏、继电器、电机、LED灯、按键等硬件组成。tm32f103r6作为单片机最小系统进行其他部件的连接，DHTT1温湿度传感器进行温湿度的测量，LM016L液晶显示屏进行温湿度数据显示与设置阈值显示，继电器构成继电器电路，使得散热与洒水装置可以顺利使用，发动机进行散热，LED等提示散水功能正在顺利工作，按键进行报警阈值的设置。

main函数

#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 set_temp_dat=27;//设置温度变量
uint16_t set_hum_dat=50;//设置湿度变量
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;
           }

                   //液晶显示：T温度 H湿度，Ws风速 Wv风向 L光强
           sprintf(lcd_dat1,"T:%d H:%d \n",temp_dat,hum_dat);//转换温度，湿度
           LCD_prints(0,0,lcd_dat1);//液晶显示第一行
           if(setnum==0)
           {
               sprintf(lcd_dat2," %d %d \n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
               LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
           }
               if(setnum   == 1)
           {
               sprintf(lcd_dat2," %d^ %d \n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
               LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
           }
           if(setnum   == 2)
           {
               sprintf(lcd_dat2," %d %d^ \n",set_temp_dat,set_hum_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 ^\n",set_temp_dat,set_hum_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;
   }
   return 0;
}

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++;
   }
   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–;
   }
   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
}