手机网站备案,洛阳企业网站建设,河北建设局网站,各大网站代下单怎么做1. 实验准备 硬件方面#xff1a; 了解 STM32 单片机的基本原理和使用方法#xff0c;本实验可选用常见的 STM32F103 系列。熟悉 DS18B20 温度传感器的工作原理和通信协议#xff08;单总线协议#xff09;。数码管可选用共阴极或共阳极数码管#xff0c;用于显示温度值。…1. 实验准备 硬件方面 了解 STM32 单片机的基本原理和使用方法本实验可选用常见的 STM32F103 系列。熟悉 DS18B20 温度传感器的工作原理和通信协议单总线协议。数码管可选用共阴极或共阳极数码管用于显示温度值。 软件方面 安装 Keil MDK 开发环境用于编写和编译 STM32 的程序代码。安装 Proteus 仿真软件用于搭建电路并进行仿真。
2. Proteus 电路搭建 打开 Proteus 软件新建一个工程在元件库中搜索并添加以下元件 STM32F103R6作为主控芯片。DS18B20温度传感器。7SEG-MPX4-CC4 位共阴极数码管。电阻、电容等辅助元件。 连接电路 DS18B20 连接将 DS18B20 的 VDD 引脚连接到 3.3V 电源GND 引脚接地DQ 引脚连接到 STM32 的一个 GPIO 引脚例如 PA0。数码管连接将数码管的段选引脚a - g、dp连接到 STM32 的一组 GPIO 引脚例如 PB0 - PB7位选引脚COM1 - COM4连接到另一组 GPIO 引脚例如 PC0 - PC3。电源和地将 STM32 的 VDD 和 VSS 引脚分别连接到 3.3V 电源和地。
3. Keil MDK 代码编写 以下是一个
#include stm32f10x.h
#include stdio.h// 定义 DS18B20 引脚
#define DS18B20_PORT GPIOA
#define DS18B20_PIN GPIO_Pin_0// 定义数码管段选和位选端口
#define SEG_PORT GPIOB
#define DIG_PORT GPIOC// 共阴极数码管段码表
const u8 SEG_CODE[] {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};// 延时函数
void Delay(__IO uint32_t nCount) {for (; nCount ! 0; nCount--);
}// DS18B20 初始化
u8 DS18B20_Init(void) {u8 presence 0;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 配置 DS18B20 引脚为推挽输出RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DS18B20_PORT, GPIO_InitStructure);// 拉低总线 480 - 960usGPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay(500);// 释放总线GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay(60);// 配置为浮空输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(DS18B20_PORT, GPIO_InitStructure);// 检测存在脉冲if (!GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN)) {presence 1;}Delay(480);return presence;
}// 向 DS18B20 写一个字节
void DS18B20_WriteByte(u8 dat) {u8 i;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 配置为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DS18B20_PORT, GPIO_InitStructure);for (i 0; i 8; i) {GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay(2);if (dat 0x01) {GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);} else {GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);}Delay(60);GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);dat 1;}
}// 从 DS18B20 读一个字节
u8 DS18B20_ReadByte(void) {u8 i, dat 0;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;for (i 0; i 8; i) {// 配置为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DS18B20_PORT, GPIO_InitStructure);GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay(2);GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);// 配置为浮空输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(DS18B20_PORT, GPIO_InitStructure);if (GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN)) {dat | (0x01 i);}Delay(60);}return dat;
}// 读取 DS18B20 温度值
float DS18B20_ReadTemp(void) {u8 LSB, MSB;short temp;float temperature;if (DS18B20_Init()) {DS18B20_WriteByte(0xCC); // 跳过 ROM 操作DS18B20_WriteByte(0x44); // 启动温度转换Delay(750000); // 等待转换完成DS18B20_Init();DS18B20_WriteByte(0xCC); // 跳过 ROM 操作DS18B20_WriteByte(0xBE); // 读取温度寄存器LSB DS18B20_ReadByte();MSB DS18B20_ReadByte();temp (MSB 8) | LSB;temperature (float)temp / 16.0;} else {temperature -1;}return temperature;
}// 数码管显示函数
void DisplayTemp(float temp) {u8 digit[4];u16 temp_int (u16)(temp * 10);digit[0] temp_int / 1000;digit[1] (temp_int % 1000) / 100;digit[2] (temp_int % 100) / 10;digit[3] temp_int % 10;// 位选和段选for (int i 0; i 4; i) {GPIO_ResetBits(DIG_PORT, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(DIG_PORT, GPIO_Pin_0 i);GPIO_Write(SEG_PORT, SEG_CODE[digit[i]]);Delay(1000);}
}int main(void) {float temperature;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 使能 GPIOB 和 GPIOC 时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);// 配置数码管段选引脚为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(SEG_PORT, GPIO_InitStructure);// 配置数码管位选引脚为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;GPIO_Init(DIG_PORT, GPIO_InitStructure);while (1) {temperature DS18B20_ReadTemp();DisplayTemp(temperature);}
}
简单的示例代码用于读取 DS18B20 的温度数据并显示在数码管上
4. 代码编译
4. 代码编译和仿真
编译代码在 Keil MDK 中将上述代码保存为 .c 文件进行编译确保代码没有错误。
生成 hex 文件在 Keil MDK 的项目选项中配置生成 .hex 文件。加载 hex 文件在 Proteus 中双击 STM32 芯片在弹出的对话框中选择生成的 .hex 文件。开始仿真点击 Proteus 中的运行按钮开始仿真。此时数码管应该会显示 DS18B20 读取到的温度值。
5. 注意事项 延时函数在实际应用中需要根据具体的系统时钟频率调整延时函数的参数以确保 DS18B20 的通信正常。数码管驱动数码管的驱动方式可以根据实际情况进行调整例如使用动态扫描或静态显示。错误处理在代码中添加适当的错误处理机制以提高系统的稳定性。
