STM32控制风扇转动、蜂鸣器响停、光敏电阻光强读取、温湿度传感器控制

我就是我 2023-02-16 04:14 10阅读 0赞

## 提出问题：STM32如何控制风扇转动、蜂鸣器响停、光敏电阻光强读取、以及温湿度传感器控制？这些都是学习单片机较为基本的知识， 本文将对以上问题作出详细解答希望能帮到大家： ##

## 本文以STM32F103R6为例 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 一、控制风扇转动和蜂鸣器响停 ##

直流电风扇在proteus库中的名称是FAN-DC  
蜂鸣器在proteus库中的名称是BUZZER

#include "stm32f10x.h"
    #include "led.h"
    #include "uart.h"
    #include "stdio.h"
    #include "lcd.h"
    void main_delay(u32 time)
    { 
    		int i,j;
    		for(i = 0; i < time; i++)
    		{ 
    			for(j = 0; j < 1000; j++)
    			{ 
    				j++;
    				j--;
    			}	
    		}
    }
    //风扇初始化函数 
    void fanInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//置1，风扇关 
    }
    
    //蜂鸣器初始化函数 
    void buzzerInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);//置1，蜂鸣器关 
    }
    
    
    int main(void)
    { 
    	int i = 0;
    	fanInit();//风扇初始化
    	buzzerInit();//蜂鸣器初始化
    	LED_GPIO_Config();
    	while(1)
    	{ 		//如果 置1 是关风扇和蜂鸣器
    		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//清零 风扇开
    		GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);//清零 蜂鸣器开
    	}
    }

注意：蜂鸣器要将导通电压设置成1.8v,否则可能会因为导通电压不足而不响。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**二、温湿度传感器**  
**本文用到的温湿度传感器是DHT11  
代码实现：**

int main(void)
    { 	 //unsigned char //无符号的字符
    	u8 temp,hum;//用来保存温度和湿度整数
    	char buf_temp[30];//用来保存格式化的温度字符串
    	char buf_hum[30];//用来保存格式化的湿度字符串
    	LCD_Init();//LCD液晶屏的初始化
    	DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
    	while(1)
    	{ 
    		//读取温湿度 参数上的地址传递
    		DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//temp 和 hum保存了温度和湿度
    		sprintf(buf_temp,"temp:%d",temp);//格式化的温度字符串，放入字符数组
    		sprintf(buf_hum,"hum:%d",hum);//格式化的湿度字符串，放入字符数组
    		LCD_P8x16Str(10,1,(u8 *)buf_temp);//显示到屏幕上
    		LCD_P8x16Str(10,3,(u8 *)buf_hum);//显示到屏幕上
    		main_delay(2000);//延时
    	}
    }

## 例：当温度大于30红灯闪烁，蜂鸣器响，湿度大于50风扇转动 ##

#include "stm32f10x.h"
    #include "LQ12864.h"
    #include "DTH11.h"
    #include <stdio.h>
    
    //风扇初始化
    void fanInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);	//置1，风扇关
    }
    //蜂鸣器初始化
    void buzzerInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);	//置1，风扇关
    }
    void ledInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);	//置1，风扇关
    }
    void main_delay(int time)
    { 
    	int i,j;
    	for(i = 0; i < time; i++)
    	{ 
    		for(j = 0; j < 1000; j++)
    		{ 
    			j++;
    			j--;
    		}
    	}
    }
    
    int main(void)
    { 	 
    	u8是指//unsigned char //无符号的字符
    	u8 temp,hum;//用来保存温度和湿度整数
    	char buf_temp[30];//用来保存格式化的温度字符串
    	char buf_hum[30];//用来保存格式化的湿度字符串
    	LCD_Init();
    	DHT11_Init();
    	fanInit();
    	buzzerInit();
    	ledInit();
    	while(1)
    	{ 
    			//读取温湿度 参数上的地址传递
    		DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//temp 和 hum保存了温度和湿度
    		sprintf(buf_temp,"temp:%d",temp);//格式化的温度字符串，放入字符数组
    		sprintf(buf_hum,"hum:%d",hum);//格式化的湿度字符串，放入字符数组
    		LCD_P8x16Str(10,1,(u8 *)buf_temp);//显示到屏幕上
    		LCD_P8x16Str(10,3,(u8 *)buf_hum);//显示到屏幕上
    		main_delay(2000);//延时
    		if(temp>30)
    		{ 
    			
    			GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
    			
    					GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    				main_delay(200);
    				GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    				
    			
    		}
    		else
    		{ 
    			GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    			GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
    		}
    		if(hum>50)
    		{ 
    			GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
    		
    		}
    		else
    		{ 
    			GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
    		}
    	}	
    }

注意：  
DHT11的传输方式：  
传输数据使用的是 单总线 即只有一根数据线  
1 byte == 8 bit  
DHT11一次传输 40 bit 数据  
8bit -->温度的整数部分  
8bit -->温度的小数部分  
8bit -->湿度的整数部分  
8bit -->湿度的小数部分  
8bit -->校验位  
为什么要有检验位？因为单总线传输容易丢失数据，校验位的值便是前四位的和，若发送的和接受的校验位的值不等则说明数据丢失。  
这个问题在LQ12864.c文件中充分的显示出来

LQ12864.c
    u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)    //u8是无符号的char----unsigned char
    
    {         
    
     u8 buf[5];
    
     u8 i;
    
     DHT11_Rst();
    
    	if(DHT11_Check()==0)
    
    	{ 
    
    	for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
    
    	{ 
    
    	buf[i]=DHT11_Read_Byte();
    		//buf[0]存放温度的整数部分
    		//buf[1]存放温度的小数部分
    		//buf[2]存放湿度的整数部分
    		//buf[3]存放湿度的小数部分
    		//buf[4]存放标志位
    
    	}
    
    	if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
    	//验证标志位，因为单总线传输容易丢失数据
    	{ 
    
    	*humi=buf[0];
    
    	*temp=buf[2];
    
    	}
    
    	}else return 1;
    
    	return 0;    
    
    }

## 三：光电传感器，光敏电阻 光敏电阻在proteus中的名称为TORCH 光敏电阻的工作原理：根据光照不同，电阻的阻值发生变化，光越强电阻越小电压小 。 ADC模数转换器 ##

void Adc_Init(void) //ADC初始化
    
    u16 Get_Adc(void) //读取光照强度

**代码实现**

int main(void) 
    { 	 
    	int light;//用来保存读取到的光照强度
    	char buf[100] = {  0 };//用来保存格式化的光照强度的字符串
    	
    	Adc_Init();//ADC初始化 
    	LCD_Init();//LCD初始化
    	
    	while(1)
    	{ 
    		light = Get_Adc();//读取光照强度
    		sprintf(buf,"light:%d ",light);
    		LCD_P8x16Str(0,0,buf);
    		main_delay(200);
    	}
    }

## 例：光强度值高于1000(灯光变暗) ##

//添加三个黄灯
    	0-1000 三个灯灭 
    	1000-2000 一个灯亮
    	2000-3000 两个灯亮 
    	3000-4500 三个灯亮

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]  
**代码如下：**

#include "stm32f10x.h"
    #include "LQ12864.h"
    #include "DTH11.h"
    #include <stdio.h>
    #include "adc.h"
    
    void main_delay(int time)
    { 
    	int i,j;
    	for(i = 0; i < time; i++)
    	{ 
    		for(j = 0; j < 1000; j++)
    		{ 
    			j++;
    			j--;
    		}
    	}
    }
    //风扇初始化
    void fanInit()
    { 
    	GPIO_InitTypeDef init;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    	init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    	init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    	init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&init);
    	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);//置1，风扇关
    }
    //蜂鸣器初始化
    void buzzerInit()
    { 
    	GPIO_InitTypeDef init;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    	init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    	init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    	init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&init);
    	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);//置1,蜂鸣器关
    }
    //LED初始化
    void ledInit()
    { 
    	GPIO_InitTypeDef init;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    	init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    	init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
    	init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&init);
    	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12);//置1，LED关
    }
    //控制灯的亮灭 
    //0 000
    //4 100
    //6 110
    //7 111
    void ledSwitch(int num)
    { 
    	num & 4 ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10);
    	num & 2 ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_11) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_11);
    	num & 1 ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_12) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_12);
    }
    
    
    int main(void) //休息10分钟
    { 	 
    	int light;//用来保存读取到的光照强度
    	char buf[100] = {  0 };//用来保存格式化的光照强度的字符串
    	
    	Adc_Init();//ADC初始化 
    	LCD_Init();//LCD初始化
    	ledInit();//LED初始化
    	while(1)
    	{ 
    		light = Get_Adc();//读取光照强度
    		if(light > 0 && light <= 1000)
    			ledSwitch(0);//三个灯灭
    		else if(light > 1000 && light <= 2000)
    			ledSwitch(4);
    		else if(light > 2000 && light <= 3000)
    			ledSwitch(6);
    		else if(light > 3000 && light <= 4500)
    			ledSwitch(7);
    		sprintf(buf,"light:%d ",light);
    		LCD_P8x16Str(0,0,buf);
    		main_delay(200);
    	}	
    }

注意：

*  ADC的实现需要adc.c文件和adc.h文件，[点击下载ADC文件][ADC]，下面介绍如何导入adc.c到keil工程中。
 *  把下载好的ladc.c和adc.h文件复制到user文件夹下，即和main.c在同一文件夹下
 *  导入adc.c文件后要添加\#include "adc.h"才能正常运行\*\*

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

*  **右键USER，选择添加已存在的文件，选中adc.c，点击添加即可。**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## 例：添加两个按键，分别控制风扇和蜂鸣器的开关，按一下开，再按一下关。 ##

#include "stm32f10x.h"
    #include "led.h"
    #include "uart.h"
    #include "stdio.h"
    #include "lcd.h"
    
    #define KEY_FAN 1
    #define KEY_BUZZER 2
    #define NONE 0
    
    void main_delay(u32 time)
    { 
    		int i,j;
    		for(i = 0; i < time; i++)
    		{ 
    			for(j = 0; j < 1000; j++)
    			{ 
    				j++;
    				j--;
    			}	
    		}
    }
    
    //风扇初始化函数 
    void fanInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//置1，风扇关 
    }
    
    //蜂鸣器初始化函数 
    void buzzerInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);	
    	GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);//置1，蜂鸣器关 
    }
    //按键初始化 
    void keyInit(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);	
    }
    //读取按键的值
    int keyRead()
    { 
    	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_2) == 0)//风扇
    		return KEY_FAN;
    	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5) == 0)//蜂鸣器
    		return KEY_BUZZER;
    	return NONE;
    }
    
    int main(void)
    { 
    	int i = 0;
    	int key;
    	char status[2] = { 0,0};//两个元素分别代表 风扇和蜂鸣器开关的状态
    	fanInit();//风扇初始化
    	buzzerInit();//蜂鸣器初始化
    	keyInit();//按键初始化
    	LED_GPIO_Config();
    	while(1)
    	{ 		
    		//读取按键的值 
    		key = keyRead();
    		if(key == KEY_FAN)
    		{ // ! 取非， 原来为真，加上！后变为假 C语言中 1 真 0 假
    		           //原来为假，加上！后变为真
    			status[0] = !status[0];// !status[0] 1
    			//1 代表开 0 代表关
    			status[0] ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);	
    		}
    		else if(key == KEY_BUZZER)
    		{ 
    			status[1] = !status[1];// !status[0] 1
    			//1 代表开 0 代表关
    			status[1] ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);
    		}
    		main_delay(200);//按键消抖
    	}
    }

## 以上就是本文所有内容，希望能帮到大家！！！ ##

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608190356796.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608211253623.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/202006081941015.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzQ1MTYxNzY2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[ADC]: https://download.csdn.net/download/m0_45161766/12505710
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