基于STM32单片机采集数据&数据上云

发布者:玄幻剑客最新更新时间:2021-09-13 来源: eefocus关键字:STM32  单片机  采集数据 手机看文章 扫描二维码
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前言


以往采集数据均是采用Arduino开发板、esp32wifi模块等,本次实验采用的是STM32单片机,STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核,功能非常强大,为本次实验提供了无限可能。


参考博客:https://blog.csdn.net/weixin_43271542/article/details/117384011?spm=1001.2014.3001.5502


1.实验原理


本项目采用ARM结构中最为代表的Cortex-M4系列的芯片,选用STM32F407ZGT6开发板进行项目开发,选用的传感器为常见通用的DHT11温湿度传感器。传感器将采集到的数据传输到STM32(MCU)主控进行数据处理,最后通过串口打印出来。


2.实验软硬件


2.1硬件


STM32F407ZGT6、DHT11温湿度传感器


硬件连接图

DHT11 STM32

data — 》 PG9

vcc — 》 5v

GND — 》 GND


2.2软件准备


所用的全部资料的下载链接:https://pan.baidu.com/s/1p0LfRRw54vqTtx1yKDsQwA

密码为:f22d

注:里面包括了keil5安装的步骤与开发环境搭建


Keil5

官方下载链接如下:http://www.keil.com/demo/eval/arm.htm


 STM32f407固件

官方下载链接如下:http://www.keil.com/dd2/pack


STM32CudeMx

官方下载链接如下:http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF259242


 STM32CudeMx的f407软件包

官方下载链接如下:http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF259243


3.实验过程


3.1 keil5安装

请按照本人共享的链接里面的开发环境文件夹里面word文档进行操作,提取文件密码为:f22d


3.2 STM32CudeMx安装

(https://pan.baidu.com/s/1p0LfRRw54vqTtx1yKDsQwA)里面的STM32CudeMX文件夹里面word文档进行操作,提取文件密码为:f22d


3.3 BSP工程项目创建


①打开STM32CudeMX

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②点击创建工程

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③搜索STM32F407ZGT6,双击黄色区域

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④点击Categories——》System Core ——》GPIO,选择PF9和PF10,各自点击为GPIO_OutPut

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⑤对GPIO进行具体配置

在这里插入图片描述

⑥配置RCC时钟

在这里插入图片描述

⑦配置系统时钟

在这里插入图片描述

⑧这里以串口1为例 我们可以选择串口的模式(异步,同步,半双工) 串口接收中断


a)点击USATR1

b)设置MODE为异步通信(Asynchronous)

c)基础参数:波特率为115200 Bits/s。传输数据长度为8 Bit。奇偶检验无,停止位1 接收和发送都使能

d)GPIO引脚设置 USART1_RX/USART_TX

e) NVIC Settings 一栏使能接收中断

⑨配置STM32F407ZGT6的时钟树,由于是外部8M的晶振,所以得出一下的时钟树


a)选择外部时钟HSE 8MHz

b)PLL锁相环倍频168倍

c)系统时钟来源选择为PLL

d)设置APB1分频器为 /4


32的时钟树框图 如果不懂的话请看《【STM32】系统时钟RCC详解(超详细,超全面)》

⑩建立工程

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3.4 BSP工程项目开发


(1)用keil5打开此工程

(2)点击option(锤子),然后进行主频配置,修改为8.0或者12.0,然后重新打开该工程进行检查,最后进行编译。

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

(3)在keil5上面创建SYSTEM和HARDWAVE两个文件夹

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(4)回到创建的test工程目录,添加这两个文件夹,已经整理好了链接(STM32课程资料库文件),复制库文件里面SYSTEM和HARDWAVE两个文件夹到test工程目录下。

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å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

(5)回到keil5里面,继续点击那个文件管理,然后根据对应的文件夹添加文件,一个都不要漏。

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

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å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

注:HARDWAVE也是这样添加工程文件进去。

(6)配置头文件路径,选择为第4步已经复制的两个文件夹(SYSTEM和HARDWAVE)

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

完成图如下:


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(7)编程开发

a)main.c


#include "main.h"

#include "usart.h"

#include "gpio.h"

#include "stdio.h"

#include "sys.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

#include "dht11.h"

 

 

void SystemClock_Config(void);

 

int main(void)

{

  u8 t=0;      

u8 temperature;      

u8 humidity; 

  int times;

  HAL_Init();

 

  /* USER CODE BEGIN Init */

 

  /* USER CODE END Init */

 

  /* Configure the system clock */

delay_init(168);                           

  SystemClock_Config();

DHT11_Init();

 

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

 

  /* USER CODE END SysInit */

 

  /* Initialize all configured peripherals */

  MX_GPIO_Init();

  MX_USART1_UART_Init();

  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);

  while (1)

  {

if(t%10==0)//?100ms????

{          

DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);

printf("2018A14122 WuXiaoXianrn");

printf("Tem:%drn",temperature);

printf("Hum:%drn",humidity);

printf("rnn");

}    

delay_ms(100);

t++;  

}

}

/**

  * @brief System Clock Configuration

  * @retval None

  */

void SystemClock_Config(void)

{

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

 

  /** Configure the main internal regulator output voltage

  */

  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();

  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters

  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.

  */

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4; 

  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks

  */

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;

  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

 

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

}

 

 

 

 

void Error_Handler(void)

{

  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */

  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  __disable_irq();

  while (1)

  {

  }

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */

}

 

#ifdef  USE_FULL_ASSERT

/**

  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number

  *         where the assert_param error has occurred.

  * @param  file: pointer to the source file name

  * @param  line: assert_param error line source number

  * @retval None

  */

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)

{

  /* USER CODE BEGIN 6 */

  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,

     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line) */

  /* USER CODE END 6 */

}

#endif /* USE_FULL_ASSERT */

 

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

 

 


b)uart.c


#include "usart.h"

#include "stdio.h"

 

/* USER CODE BEGIN 0 */

uint8_t USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];

uint16_t USART_RX_STA=0; //??????

uint8_t aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL??????????

 

 

/* USER CODE END 0 */

 

UART_HandleTypeDef huart1;

 

/* USART1 init function */

int fputc(int ch, FILE *f)

{

HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch, 1, 0XFFFF);

  return ch;

 

}

 

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

{

if(huart->Instance==USART1)//?????1

{

if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//?????

{

if(USART_RX_STA&0x4000)   //????0x0d

{

if(aRxBuffer[0]!= 0x0a)

{

USART_RX_STA=0;         //????,????

}

  else

  {

  USART_RX_STA|=0x8000;  //?????

  }

}

else //????0x0D

{

if(aRxBuffer[0] == 0x0d)

{

USART_RX_STA|=0x4000;

}

else

{

USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0x3FFF]=aRxBuffer[0];

USART_RX_STA++;

if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))

{

USART_RX_STA=0;    //??????,??????

}

}

}

}

   }

   }

 

 

 

 

void MX_USART1_UART_Init(void)

{

 

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */

 

  /* USER CODE END USART1_Init 0 */

 

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */

 

  /* USER CODE END USART1_Init 1 */

  huart1.Instance = USART1;

  huart1.Init.BaudRate = 115200;

  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */

 

  /* USER CODE END USART1_Init 2 */

 

}

 

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)

{

 

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  if(uartHandle->Instance==USART1)

  {

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */

 

  /* USER CODE END USART1_MspInit 0 */

    /* USART1 clock enable */

    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();

 

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    /**USART1 GPIO Configuration

    PA9     ------> USART1_TX

    PA10     ------> USART1_RX

    */

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;

    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

 

    /* USART1 interrupt Init */

    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);

    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */

 

  /* USER CODE END USART1_MspInit 1 */

  }

}

 

void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)

{

 

  if(uartHandle->Instance==USART1)

  {

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 0 */

 

  /* USER CODE END USART1_MspDeInit 0 */

    /* Peripheral clock disable */

    __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();

 

    /**USART1 GPIO Configuration

    PA9     ------> USART1_TX

    PA10     ------> USART1_RX

    */

    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);

 

    /* USART1 interrupt Deinit */

    HAL_NVIC_DisableIRQ(USART1_IRQn);

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 1 */

 

  /* USER CODE END USART1_MspDeInit 1 */

  }

}

 

/* USER CODE BEGIN 1 */

 

/* USER CODE END 1 */

 

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

 

c)uart.h


/**

  ******************************************************************************

  * @file    usart.h

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关键字:STM32  单片机  采集数据 引用地址:基于STM32单片机采集数据&数据上云

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