STM32F0单片机基于Hal库温控智能风扇
一、项目概述
设计采用STM32F0系列单片机做主控芯片，通过DHT11采集温湿度，将温度显示在OLED 屏幕上。根据温度的不同，利用STM32对风扇进行调速，总体硬件设计如下图所示
1.效果展示
2.主要功能
传感器检测外界温度和湿度并在OLED 屏幕上实时显示出来，当传感器检测到外界温度超过36摄氏度时，单片机便会控制风扇打开。
二、硬件部分
STM32F0最小系统(集成了OLED屏幕插座)、DHT11温湿度模块、带风扇的电机驱动模块
开发环境
keil5、STM32CubeMX、STM32CubeProgrammer
3.接线
DHT11
vcc---3.3v
DAT---PA0
GND---GND
风扇
G---GND
V---3V3
S---PA3
三、软件部分
- 主要代码
1.OLED显示界面
将要显示的字符通过取模软件取模，将生成数据放入oledfont.h中的数组char Hzk[][32]里
2.DHT11温湿度传感器
#include "bsp_DHT11.h"
static void DHT11_Mode_IPU(void);
static void DHT11_Mode_Out_PP(void);
static uint8_t DHT11_ReadByte(void);
unsigned char ple[]="0123456789";
extern DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
#define Bit_RESET 0
#define Bit_SET 1
/* 函数体 */
/**
* 函数功能:
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
void delay_us(unsigned long i)
{
unsigned long j;
for(i;i>0;i--)
{
for(j=1;j>0;j--);
}
}
static void DHT11_Delay(uint16_t time)
{
uint8_t i;
while(time)
{
for (i = 0; i < 30; i++)
{
}
time--;
}
}
/**
* 函数功能: DHT11 初始化函数
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
void DHT11_Init ( void )
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
DHT11_Mode_Out_PP();
DHT11_Dout_HIGH(); // 拉高GPIO
}
/**
* 函数功能: 使DHT11-DATA引脚变为上拉输入模式
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
static void DHT11_Mode_IPU(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_Dout_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(DHT11_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
/**
* 函数功能: 使DHT11-DATA引脚变为推挽输出模式
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
static void DHT11_Mode_Out_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_Dout_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(DHT11_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
/**
* 函数功能: 从DHT11读取一个字节，MSB先行
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
static uint8_t DHT11_ReadByte ( void )
{
uint8_t i, temp=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
/*每bit以50us低电平标置开始，轮询直到从机发出 的50us 低电平 结束*/
while(DHT11_Data_IN()==Bit_RESET);
/*DHT11 以26~28us的高电平表示“0”，以70us高电平表示“1”，*/
delay_us(40); //延时x us 这个延时需要大于数据0持续的时间即可
if(DHT11_Data_IN()==Bit_SET)/* x us后仍为高电平表示数据“1” */
{
/* 等待数据1的高电平结束 */
while(DHT11_Data_IN()==Bit_SET);
temp|=(uint8_t)(0x01<<(7-i)); //把第7-i位置1，MSB先行
}
else // x us后为低电平表示数据“0”
{
temp&=(uint8_t)~(0x01<<(7-i)); //把第7-i位置0，MSB先行
}
}
return temp;
}
/**
* 函数功能: 一次完整的数据传输为40bit，高位先出
* 输入参数: DHT11_Data:DHT11数据类型
* 返 回 值: ERROR：读取出错
* SUCCESS：读取成功
* 说 明：8bit 湿度整数 + 8bit 湿度小数 + 8bit 温度整数 + 8bit 温度小数 + 8bit 校验和
*/
uint8_t DHT11_Read_TempAndHumidity(DHT11_Data_TypeDef *DHT11_Data)
{
uint8_t temp;
uint16_t humi_temp;
/*输出模式*/
DHT11_Mode_Out_PP();
/*主机拉低*/
DHT11_Dout_LOW();
/*延时18ms*/
HAL_Delay(20);
/*总线拉高 主机延时30us*/
DHT11_Dout_HIGH();
delay_us(30); //延时30us
/*主机设为输入 判断从机响应信号*/
DHT11_Mode_IPU();
delay_us(30); //延时30us
/*判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行*/
if(DHT11_Data_IN()==Bit_RESET)
{
/*轮询直到从机发出 的80us 低电平 响应信号结束*/
while(DHT11_Data_IN()==Bit_RESET);
/*轮询直到从机发出的 80us 高电平 标置信号结束*/
while(DHT11_Data_IN()==Bit_SET);
/*开始接收数据*/
DHT11_Data->humi_high8bit= DHT11_ReadByte();
DHT11_Data->humi_low8bit = DHT11_ReadByte();
DHT11_Data->temp_high8bit= DHT11_ReadByte();
DHT11_Data->temp_low8bit = DHT11_ReadByte();
DHT11_Data->check_sum = DHT11_ReadByte();
/*读取结束，引脚改为输出模式*/
DHT11_Mode_Out_PP();
/*主机拉高*/
DHT11_Dout_HIGH();
/* 对数据进行处理 */
humi_temp=DHT11_Data->humi_high8bit*100+DHT11_Data->humi_low8bit;
DHT11_Data->humidity =(float)humi_temp/100;
humi_temp=DHT11_Data->temp_high8bit*100+DHT11_Data->temp_low8bit;
DHT11_Data->temperature=(float)humi_temp/100;
/*检查读取的数据是否正确*/
temp = DHT11_Data->humi_high8bit + DHT11_Data->humi_low8bit +
DHT11_Data->temp_high8bit+ DHT11_Data->temp_low8bit;
if(DHT11_Data->check_sum==temp)
{
return SUCCESS;
}
else
return ERROR;
}
else
return ERROR;
}
- 主函数
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "bsp_DHT11.h"
DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
void SystemClock_Config(void);
int16_t Data;
uint32_t TimeCounter;
int main(void)
{
uint8_t Temperature; //温度
uint8_t Humidity; //湿度
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
OLED_Init();//初始化OLED屏幕的一些配置
OLED_Clear();//控制屏幕内容清除一次
DHT11_Init();//初始化传感器的一些配置
while(1)
{
DHT11_Read_TempAndHumidity(&DHT11_Data);
Temperature = DHT11_Data.temperature; //实际温度
Humidity = DHT11_Data.humidity; //实际湿度
/*****显示智能家居*******/
OLED_ShowCHinese(18,0,0);
OLED_ShowCHinese(36,0,1);
OLED_ShowCHinese(54,0,2);
OLED_ShowCHinese(72,0,3);
OLED_ShowNum(35,6,Temperature,3,16);
OLED_ShowString(0,6,"Tem: ");
OLED_ShowCHinese(60,6,7);
OLED_ShowNum(35,3,Humidity,3,16);
OLED_ShowString(0,3,"Hum: ");
OLED_ShowString(60 ,3,"%");
if(Temperature >= 36)
{
//开启风扇
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_4);
HAL_Delay(500);
//OLED_Clear();//清楚屏幕上的内容，实现闪屏效果
}
else
{
//关闭风扇
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET);
}
if(Humidity >= 70)
{
//led闪烁
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_4);
HAL_Delay(500);//延时500ms,达到闪烁状态
//OLED_Clear();//清楚屏幕上的内容，实现闪屏效果
}
else
{
OLED_ShowNum(35,3,Humidity,3,16);
}
}
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL4;
RCC_OscInitStruct.PLL.PREDIV = RCC_PREDIV_DIV1;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
/* 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(char *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
- 代码烧录
通过STM32CubeProgrammer烧录代码，上电前，设置Boot0=1,Boot1=0，下载完上电后按一下复位键。
