《单片机技术》课件-4-4智能冰箱4保鲜检测

无锡职业技术学院内部资料保鲜检测*CONTENTSPAGE目录页1任务发布冲关学习任务小结课外拓展234目录*TRANSITIONPAGE过渡页模块一

任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34模块一任务发布完成冰箱外部命令接收、命令代码显示以及数据的返回功能。此阶段要求采用中断方式接收串口数据。主要完全的任务如下：1任务描述配置串口发送、接收功能；配置数码管驱动GPIO；数码管显示数据；接收计算机命令；向计算机返回数据。模块一任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34模块一任务发布能根据MCU的编程手册，通过STM32CubeMX准确配置STM32数模转换功能。能根据功能需求，正确添加串口处理代码，实现字符串的发送。能根据功能需求，正确添加串口处理代码，实现字符串的中断接收。能根据功能需求，进行正确的A-D转换。2制定职业能力目标模块一任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34模块一任务发布01ADC结构与相关知识；3重点分析02ADC相关库函数用法。模块一任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34模块一任务发布02STM32F1定时器CR101ADC的原理和HAL库中ADC函数的使用。4难点分析模块一任务发布*TRANSITIONPAGE过渡页模块二

冲关学习3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型模块二冲关学习1设备选型模块二冲关学习冲关啦模块二冲关学习闯关题目选择题STM32的USART根据（）寄存器M位的状态，来选择发送8位或者9位的数据字。A．USART_CR1B．USART_CR2C．USART_BRRD．USART_CR3A判断题STM32的串口既可以工作在全双工模式下，也可工作在半双工模式下。（）对模块二冲关学习3熟悉工单4任务实施2知识储备1设备选型模块二冲关学习2知识储备④①①③②⑤⑥⑦STM32单片机ADC功能中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADC模块二冲关学习①什么是ADC2知识储备指模/数转换器或者模数转换器。Analog：

模拟，就是模拟信号，模拟信号是将电路模拟成信号，电信号有电压、电流等因素等等；

Digital：

数字，就是数字信号，其实它比模拟信号还要容易理解，将电路的信号模拟成数字信号，通常情况下高电平就表示1，低电平就表示0；Converter：

模拟信号转变成数字信号，我们通过相应的采集装置，采集到的值为电压的大小，此时我们就需要用到模数转换来将它转换成数字信号了。模块二冲关学习①什么是ADC2知识储备模拟信号转换为数字信号的过程模块二冲关学习2知识储备④②②③①⑤⑥⑦STM32单片机ADC功能中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADC模块二冲关学习STM32包含1-3个12位逐次逼近型的模拟数字转换器。每个ADC最多有18个通道，可测量16个外部信号源和2个内部信号源。ADC转换的结果为12位，也即产生12位二进制数，可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。2知识储备②STM32单片机ADC功能模块二冲关学习2知识储备STM32单片机ADC功能:硬件结构名称说明备注VCC电路的供电正电压一般表示模拟信号电源GND电路的供电负电压表示模拟信号地VDD芯片的工作正电压表示数字信号电源VSS芯片的工作负电压表示数字电源地VDDA芯片的工作正电压(模拟)VDDAVSSA芯片的工作负电压(模拟)VDDD芯片的工作正电压(数字)VSSD芯片的工作负电压(数字)VREF+ADC基准参考电压(正)VREF-ADC基准参考电压(负)VBAT电池或其他电源供电VEE负电压供电模块二冲关学习2知识储备STM32单片机ADC功能:硬件结构模块二冲关学习ADC必须在时钟ADCCLK的控制下才能进行A/D转换ADCCLK的值是由时钟控制器控制，与高级外设总线APB2同步时钟控制器为ADC提供了一个专用的可编程预分频器，默认的分频值为2ADCCLK最高允许14MHz如果系统APB2时钟为72MHz，当采用6分频时，得到ADCCLK=12MHz。②STM32单片机ADC功能：转换时间2知识储备模块二冲关学习2知识储备④③③②①⑤⑥⑦中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADCSTM32单片机ADC功能模块二冲关学习③ACD库函数2知识储备函数原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef*hadc)功能描述启动ADC转换器入口参数*hadc：ADC转换器句柄返回值HAL_StatusTypeDef：固定返回HAL_OK表示发送成功注意事项启动的是ADC转换器，并非通道（1）HAL_ADC_Start（）函数模块二冲关学习③ACD库函数2知识储备函数原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef*hadc,uint32_tTimeout)功能描述启动转换过程入口参数*hadc：ADC转换器句柄；Timeout：最大转换时间返回值HAL_StatusTypeDef：固定返回HAL_OK表示发送成功注意事项转换异常时Timeout也会返回（2）HAL_ADC_PollForConversion()函数模块二冲关学习③ACD库函数2知识储备函数原型uint32_tHAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef*hadc)功能描述获得转换结果入口参数*hadc：ADC转换器句柄返回值uint32_t32位整形转换结果注意事项无（3）HAL_ADC_GetValue()函数模块二冲关学习③ACD库函数2知识储备转换结果的表示：12位的ADC即是使用12位二进制位表示转换结果；显然，最大值对应能够转换的最高电压；最小值对应0V。故，转换结果和电压值之间的关系可表示为：提问：若ADC转换数值为2048，则此时模拟电压值为多少？模块二冲关学习2知识储备③④④②①⑤⑥⑦中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADCSTM32单片机ADC功能模块二冲关学习④中断接收程序设计2知识储备1字节1字节1字节ar0/1固定，表示起始表示读取0：表示温度1：表示湿度思考：‘起始字节’的内容有什么需要注意的？模块二冲关学习2知识储备③⑤⑤②①④⑥⑦中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADCSTM32单片机ADC功能模块二冲关学习⑤命令解析与代码显示2知识储备主程序会逐个匹配接收字符以查找对应命令并执行相应动作

主程序在发现接收数据完成标志位置位后首先判断是否以字符‘a’起始，如果不是则丢弃数据，并等待下一次标志位置位如果是字符‘a’开始，则继续判断后续字节是否为‘r’以及最后一个字符是‘0’还是‘1模块二冲关学习2知识储备③⑥⑥②①④⑤⑦中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADCSTM32单片机ADC功能模块二冲关学习⑥A-D转换2知识储备STM32内置温度和电源电压转换通道模块二冲关学习⑥A-D转换2知识储备内部温度传感器T（℃）=（Vsense-V25）/Avg_Slope+25。其中Vsense是温度通道测得的电压值，V25是25℃时的典型电压值（0.76V），Avg_Slope是温度与Vsense曲线的平均斜率（典型值为2.5mv/℃）。模块二冲关学习2知识储备③⑦⑦②①④⑤⑥中断接收程序设计命令解析与代码显示A-D转换数据回传ADC库函数什么是ADCSTM32单片机ADC功能模块二冲关学习⑥数据回传2知识储备用printf()函数将温度信息回传到计算机串口调试助手，观察数据。程序输出一次收发完成一次完整交互模块二冲关学习冲关啦模块二冲关学习闯关题目

STM32ADC输入信号电压为1.1V，已知系统供电为3.3V，A/D转换精度为12位，则A/D转换结果应为（）。A、33B、132C、1365D、4096C模块二冲关学习4任务实施1设备选型3熟悉工单2知识储备模块二冲关学习请参照任务工单完成相关内容3熟悉工单模块二冲关学习3熟悉工单（一）设备准备（二）修改工程（三）ADC配置（四）编写代码（五）硬件环境搭建（六）固件下载（七）结果验证模块二冲关学习冲关啦模块二冲关学习闯关题目STM32F103VET6有3个（）位的A-D转换器。A、8B、12C、16D、24B模块二冲关学习1设备选型2知识储备4任务实施3熟悉工单模块二冲关学习请参照任务工单完成智能冰箱保温检测的操作请观看任务实施视频4任务实施模块二冲关学习*TRANSITIONPAGE过渡页模块三

任务小结（一）ADC结构与相关知识STM32的ADC硬件结构包括：1、ADC独立的电源，电压输入2、输入通道3、转换顺序：规则通道、注入通道4、触发源5、转换时间6、数据寄存器7、中断模块三任务小结（二）ADC相关库函数的用法HAL_ADC_Start（）：以查询方式启动单片机的ADC功能HAL_ADC_PollForConversion()：转换完成查询函数HAL_ADC_GetValue()：获取转换结果模块三任务小结*TRANSITIONPAGE过渡页模块四

任务拓展拓展1：试用开发环境，在MDK-ARM集成开发环境里我们经常要使用