【《基于STM32多路温度巡检控制系统软件设计案例综述》3400字】

基于STM32多路温度巡检控制系统软件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u30892基于STM32多路温度巡检控制系统软件设计案例 1313031.1Keil简介 1290991.2系统上位机实现 2183221.3系统程序流程图设计 4162781.3.1主程序设计 483381.3.2温度检测程序设计 5163711.3.3显示程序设计 86381.3.4报警程序设计 10250301.3.5通信程序设计 10298001.3.6短信报警程序设计 121.1Keil简介C语言和它的汇编语言可说是与51单片机设计语言之间融合较为全面的新型编程设计应用语言。程序本身是用C语言编写的，是独立于机器的硬件。事实上，不能在不同类型的微控制器之间传输更改。通过访问规范的结构，程序可以分为不同的功能。C语言提供了一个标准库，它具有许多例程和强大的处理能力。图1.1KeilC软件界面KeilC51是与Windows51集成微电路（Chips）集成的开发环境，编译和代码仿真，拥有代码生成功能。由于KeilC51具备良好的用户体验，并且操作简单，因此，软件界面是大多数51微控制器开发人员的首选。KeilC51是一种用C语言开发的微机，C语言有很多优质特点，包含有结构简单，性能良好，运行与维护方便。Keil软件涵盖的范围十分广泛，包含有C编译器、连接器、宏构建器等，这些功能是在uVision的基础上形成的。KeilC51可以在整个开发过程中进行编辑，编译，链接并开始建模。选择直接使用写入模拟装置启动或直接使用写入指南来使用内存（例如EPROM），如图1.2所示。图1.2C51工具包里的结构图1.2系统上位机实现基于STM32的多路温度巡检控制系统的上位机软件部分主要采用野火串口调试助手，它能够与模块、单片机通信。测温系统与上位机连接，点开软件“打开串口”按钮即可查看温度传感器传输的实时数据，为温室大棚的日常管理活动带来便利。上位机监测界面图1.3所示，本系统设置了三路DS18B20测温点位，通过上位机界面，可以实时监测温度数据的变化图1.3上位机监测界面图环境阈值设置用户可以通过设置环境阈值，来对温室大棚环境信息进行自动监测。点击命令框，图1.4所示，输入指令“T1Max031.1#”，单击“手动发送”按钮，即可修改一号点位的温度阈值上限为31.1°C。当一号点位超过31.1°C时，系统自动报警。图1.3阈值设置界面图1.3系统程序流程图设计1.3.1主程序设计本多路温度巡检控制系统采用C#语言开发。系统的软件部分主要框架示意图如图1.4所示。软件主要实现以下功能：图1.4监测管理系统软件流程图（1）温度数据的采集存储：首先系统会通过数字温度传感器参数设置PC端串口数据位、停止位这三个参数，因为本系统设计中只测量一个参数即温度，所以为了完成数据查询，仅有一条数据查询指令便可，CRC校验顺利使温度传感器采集的温度数据通过后，数据存入数据库。本系统通过设置，每1000ms采集一次大棚温度数据。（2）短信报警功能：报警的规则是限值报警，由管理人员对大棚温度的上下限值进行设定，在监测到超出限值的数据后，就发送短信给相关人员。接收报警信息相关人员的手机号码需要输入到系统中。系统主要是以报警管理模块作为工具实现对短信的发送与接收的。对实时采集的温度数据，系统会判断是否超过限值，如果超过限值，系统会经口向信号报警模块发出指令。同时，借由发送固定格式指令的方式，管理人员可与温度监测系统之间进行交互，可进行修改报警阈值的操作。1.3.2温度检测程序设计采用DS18B20温度传感器时，主要有长延迟模式和短延迟模式两种。单片机系统中晶体振荡器的工作频率一般为12毫秒。编写数据次序：对子程序进行初始化操作、进行数据命令与数据子程序的编写、读数据子程序、读和写这些数据，每步都非常主要。多路表面温度传感装置信编号接收系统模组如图1.5所示。初始化DS18B20之后，SOC应发送指令以读取当前环境表面温度，并且此表面温度字节读取功能调用voidWriteOneChar（unsignedChardat）作为字节读取函数，通过移动控制I/O端口与SOC的DQpin关联。编写一低字节温度数据，然后发送序列指令，跳过对序列号的读取操作，原因是系统的温感器数量只有1个，然后发送指令实现温度转换，经短时间延迟后，重启，最后发送指令跳过对序列号的读取、直接对温感器温度进行读取。图1.5DS18B20工作流程图由DS18B20控制温度复位系统间通信转换控制协议中的描述公式可知，控制温感器实现一次温度转换，需要经历三个步骤，且每次都需要对温感器进行复位。在实现复位时，需要遵循前后顺序进行指令的发送，控制系统实现其它的操作。对于在DS18B20进行数据读写操作时必须严格遵循单总线协议写入协议，这样我们才能够保证数据数据信号的完整性。协议信号有着多种类型：复位脉冲、存在复位脉冲、写0、写1、读0和连续读1。除只存在单脉冲外，其他的所有脉冲信号，都由脉冲控制器即单片机STM32发出，如图1.6所示。图1.6温度采集流程图在下位机的程序中，设定的温度上限值，对处理后的温度值与温度阈值的大小，利用if语句进行判断，如果超出温度阈值，那么执行此语句，，1号温感器对应的灯亮起，，蜂鸣器响应，利用两种不同的方式报警，并由代号对触点位置进行模拟显示，以使得工作人员能够更快、更准确找出温度超限点位置，并排除故障。具体流程见图1.7：图1.7温度控制流程图1.3.3显示程序设计在-在液晶显示系统模组电路控制装置系统模组中，电路控制指令的总数为11。在程序启动阶段，一般使用作为工作方式设置指令，也就是在指令的写入中，两行并行显示8位数据；通常选择作为输入模式命令，当输入新数据时，光标将向右移动；通常选择作为屏幕开关的控制指令，当屏幕打开时，光标不会出现或闪烁。具体流程图如见图1.8：图1.8显示子程序流程图voidInit_TFT-LCD（）//TFT-LCD初始化{en=0；rw=0；write_TFT-LCDcom（0x38）；write_TFT-LCDcom（0x0c）；write_TFT-LCDcom（0x06）；write_TFT-LCDcom（0x01）；}1.3.4报警程序设计为了在某些紧急状态或反常性的工作紧急状态下，能够有效促使现场管理操作室的工作员不被忽视，以便能够及时处理，往往需发出报警信号，报警设备选择的是压电式蜂鸣器，蜂鸣器的驱动电流为，在它的两引线上使用3-15V直流电压进行连接就能够解决，报警信号ADM发出时可产生频率约3KHz的声音。报警电路的程序流程如图1.9所示：图1.9报警程序流程图1.3.5通信程序设计协议是一种应用于电子控制器上的通用语言。该协议包括RTU、、ASCII等网络模式，其网络协议定义了控无线控制器可以正确认识和控制使用的无线消息网络结构，不管其通过何种类型网络进行无线通信。采用主从方式实现对网络数据的自动收发。在本系统中，温度测试模块采用的是协议，采用校验。上电之后，系统运行状态开启，并开始运行投票机制，主站发布了有关地址01的指令从站，它保存寄存装置和线圈，在响应时间段之后，根据其条件，“值”读取传入的寄存装置和离散变量，从站会给主站发送相关数值。主站在接收数值后，会与单片机对应地址内的数值进行比较，两者若有差异，则下发到在螺旋和对应于从站的保持寄存装置中。通过保持寄存器和入口寄存器，可以在一个地址中存储之字节数为2，因此32个地址可以存储64个字节。在光盘和离散数量中，每单位1位，一次读取之数据字节为1。如果它主协议主动调查从属寄存器后，它将以打包形式将表决信息发送给从属。收到信息之后，从站会采取数据包的形式通过串口将各类寄存器对应的值反馈给主站。流程为：先进行读/写命令发起，然后封装成数据包，接着通过串口进行发送，从站接收数据包之后再加以解析，从中得出指令，之后对从站寄存器中提取的数据以数据包的形式进行封装，并发送给主站[26]。主站收到从站发送的在分析数据包之后，判断功能代码是要做的第一个工作，然后执行控制。一旦验证通过，就可以知道从站的地址，把数据传输得到的应用程序数据存储在从站中。获得注册表指针后，使用指针中的应用程序数据来设置变量Caktimi。获取登录索引的关键代码是：1.3.6短信报警程序设计在短消息发出之前，必须通过发送内容放入数据格式。再设置发送帐户并完成发送消息。将消息发送到指定位置后，请在到达时提供反馈。有关相关说明和操作的详细信息，请参见下述表格1.1。关于短信息的传送功能是在微处理装置和系统模组的共同作用下实现的。微处理装置发送指令并与该系统模组形成通信回路，以了解发送短消息的目的。如果您使用的方式，将在发送短消息之前显示数据长度。对应的命令格式是。表1.1AT指令短信发送功能表AT指令功能实例AT+CMGF设置短信格式AT+CMGF=1=“中心号码”=“接收手机号码”接收到“＞”发送短信内容-如果采用的是PDU模式