基于STM32的远程实时温度监控系统的设计

河南大学物理与电子学院2015级单片机课程设计论文题目：基于stm32的远程实时温度监控系统设计论文作者姓名：作 者 学 号：合作者姓名：所 在 学 院：所 学 专 业：任 课 老 师：论文完成时间：目录一、主要元件资料11.1 STM32单片机11.2 DS18B20测温模块11.3 esp8266模块2二、最后程序32.1下位机程序3 2.1.1Main.c3 2.1.2Usart.c6 2.1.3ds18b20.c92.1上位机手机App主要程序12一、主要元件资料1.1 STM32单片机STM32最小系统版主要参数：内核：Cortex-M3 32-bit RISC；工作频率：72MHz，1.25 DMIPS/MHz；工作电压：2-3.6V；封装：LQFP64；I/O 口数量：51个；存储资源：256K Flash，48K RAM；接口资源：2 x SPI，5 x USART，2 x I2S，2 x I2C； 1 x SDIO，1 x USB，1 x CAN；模数转换：3xADC（12位），2xDA（12位，1us，分时16通道）；调试下载：支持 JTAG/SWD 接口的调试下载，支持 IAP1.2 DS18B20测温模块DS18820美国DSLIAS公司推出的单总线数字温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易匹配处理器等优点。处理器与DS18820通信只需要一根数据线即可，同时该数据线还可以向挂接的DS18820供电。DS18820内部自带AD转换器，通过内部的温度采集、AD转换等一系列过程，将温度值以规定的格式转换为数据并输出，用户可以通过一些简单的算法，将数据还原为温度值。其分辨率可以达到12位，满足一般情况下对温度采集的需要。与模拟温度传感器相比，DS18820省去了信号调理、A/D转换等通道处理电路，从而使得系统线路简单，成本低廉。主要性能指标如下：1.电压范围：+3.O+5.5V（可用数据线供电）。2.测温范围：-55+125。3.通过编程可实现912位的数字读数方式，测温分辨率可达0.0625。具体的模块引脚图如图12所示。图12 DS18b20引脚图 1.3 esp8266模块ESP8266是上海乐鑫信息科技设计的低功耗WiFi芯片，集成完整的TCP/IP协议栈和MCU。而ESP8266模块是深圳安信可公司基于ESP8266芯片研发（增加必要外围电路、串口flash、板载天线等）的串口WiFi模块，成本低、使用简便、功能强大。芯片引脚图如图1-3所示。图13 ESP8266引脚图二、最后程序2.1下位机程序程序结构：2.1.1Main.c#include sys.h#include delay.h#include usart.h#include stdarg.h#include string.h#include DS18B20.hu8 USART1_RX_BUF15; u8 USART1_TX_BUF15; void u1_printf(char* fmt,.) u16 i,j; va_list ap; va_start(ap,fmt);vsprintf(char*)USART1_TX_BUF,fmt,ap);va_end(ap);i=strlen(const char*)USART1_TX_BUF);for(j=0;jSR&0X40)=0); USART1-DR = (u8) ch; return ch;#endif #if EN_USART1_RX u8 USART_RX_BUFUSART_REC_LEN; u16 USART_RX_STA=0; void uart_init(u32 bound) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; /PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);USART_Cmd(USART1, ENABLE); void USART1_IRQHandler(void) u8 Res;#if SYSTEM_SUPPORT_OS OSIntEnter(); #endifif(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) Res =USART_ReceiveData(USART1);if(USART_RX_STA&0x8000)=0)if(USART_RX_STA&0x4000)if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;else USART_RX_STA|=0x8000; else if(Res=0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;elseUSART_RX_BUFUSART_RX_STA&0X3FFF=Res ;USART_RX_STA+;if(USART_RX_STA(USART_REC_LEN-1)USART_RX_STA=0; #if SYSTEM_SUPPORT_OS OSIntExit(); #endif #endif2.1.3ds18b20.c#include ds18b20.h#include delay.hvoid DS18B20_Rst(void) DS18B20_IO_OUT(); /SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(750); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(15); u8 DS18B20_Check(void) u8 retry=0;DS18B20_IO_IN();/SET PA0 INPUT while (DS18B20_DQ_IN&retry=200)return 1;else retry=0; while (!DS18B20_DQ_IN&retry=240)return 1; return 0;u8 DS18B20_Read_Bit(void) u8 data;DS18B20_IO_OUT();/SET PA0 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();delay_us(12);if(DS18B20_DQ_IN)data=1; else data=0; delay_us(50); return data;u8 DS18B20_Read_Byte(void) u8 i,j,dat; dat=0;for (i=1;i=8;i+) j=DS18B20_Read_Bit(); dat=(j1); return dat;void DS18B20_Write_Byte(u8 dat) u8 j; u8 testb;DS18B20_IO_OUT(); for (j=1;j1; if (testb) DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(60); else DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(60); DS18B20_DQ_OUT=1; delay_us(2); void DS18B20_Start(void)/ ds1820 start convert DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc);/ skip rom DS18B20_Write_Byte(0x44);/ convert u8 DS18B20_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); DS18B20_Rst();return DS18B20_Check(); short DS18B20_Get_Temp(void) u8 temp; u8 TL,TH; short tem;DS18B20_Start (); DS18B20_Rst(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc); DS18B20_Write_Byte(0xbe); TL=DS18B20_Read_Byte(); TH=DS18B20_Read_Byte(); if(TH7) TH=TH; TL=TL; temp=0; else temp=1; tem=TH; tem=8; tem+=TL; tem=(float)tem*0.625; if(temp)return tem; else return -tem; 2.1上位机手机App主要程序（界面程序略，所见即所得编程方式，代码略去）2.1.1注意给app权限（在AndroidManifests.xml程序里更改）2.1.2MainActivitypackage com.example.chao.wifiapplication123;import android.os.Bundle;import android.support.v7.app.AppCompatActivity;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.EditText;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import .InetAddress;import .Socket;public class MainActivity extends AppCompatActivity boolean isConnect=true; Button ConnectButton; Button SendButton; EditText IPEditText; EditText PortText; EditText MsgEditText; EditText RrceiveEditText; Socket socket = null; private OutputStream outputStream=null; private InputStream inputStream=null; Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ConnectButton = (Button) findViewById(R.id.Connect_Bt); SendButton = (Button) findViewById(R.id.Send_Bt); IPEditText = (EditText) findViewById(R.id.ip_ET); PortText = (EditText) findViewById(R.id.Port_ET); MsgEditText = (EditText) findViewById(R.id.Send_ET); RrceiveEditText = (EditText) findViewById(R.id.Receive_ET); public void Connect_onClick(View v) if (isConnect = true) isConnect = false; ConnectButton.setText(断开); Connect_Thread connect_Thread = new Connect_Thread(); connect_Thread.start(); else isConnect = true; ConnectButton.setText(连接); if (null != socket) try ConnectButton.setEnabled(true); SendButton.setEnabled(false); socket.close(); socket = null; catch (IOException e) / TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); public void Send_onClick(View v) try outputStream = socket.getOutputStream(); outputStream.write(MsgEditText.getText().toString().getBytes(); catch (Exception e) / TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); class Connect_Thread extends Thread public void run() try if (s