LABVIEW上位機+STM32內部溫度傳感器源程序

ID:585986 · 發表于 2019-7-17 19:57

1、打開電腦的“控制面板” -->“字體”，把“數碼管字體”文件夾中的兩個文件，復制到“字體”中

2、重新打開main.vi，就可以在您的字體設置欄找到NI7SEG字體了

3、本labview采集程序采用了自動識別單片機串口技術，用戶不必手動選擇串口

4、本程序可以測量STM32芯片內部的溫度。如果您用手按住開發板上的STM32芯片，可以看到labview上顯示的溫度在增加

5、本實驗的采樣率是：10/秒，即labview可以在100ms之內處理完一個數據。如果用戶的采樣率加大，請采用labview生產者/消費者結構

單片機源程序如下:

/*****************************************************************
*
* 文件名: main.c
* 內容簡述: 本程序演示了STM32內部溫度傳感器的ADC（非DMA)以及過采樣技術的使用
采用RS485通信方式。可使用RS232轉RS485轉換器，PC機上的LabVIEW上位機仍然是串口方式，不需改動
*
*
******************************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
u8 ah,al,comm = 0;
u16 ad;
u32 tempu32 = 0;
u8 gototime = 0;
/*************************************************
函數: void RCC_Configuration(void)
功能: 復位和時鐘控制配置
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus; //定義外部高速晶體啟動狀態枚舉變量
RCC_DeInit(); //復位RCC外部設備寄存器到默認值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打開外部高速晶振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部高速時鐘準備好
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //外部高速時鐘已經準別好
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //開啟FLASH預讀緩沖功能，加速FLASH的讀取。所有程序中必須的用法.位置：RCC初始化子函數里面，時鐘起振之后
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //flash操作的延時
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //配置AHB(HCLK)時鐘等于==SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //配置APB2(PCLK2)鐘==AHB時鐘
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //配置APB1(PCLK1)鐘==AHB1/2時鐘
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //配置PLL時鐘 == 外部高速晶體時鐘 * 9 = 72MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL時鐘
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) //等待PLL時鐘就緒
{
}
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //配置系統時鐘 = PLL時鐘
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) //檢查PLL時鐘是否作為系統時鐘
{
}
}
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //允許GPIOB、GPIOF、AFIO時鐘
}
/*******************************************************************************
函數名：ADC_Configuration
輸入:
輸出:
功能說明：配置ADC
*/
static void ADC_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
/* 使能 ADC1 and GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大時間不能超過14M
/* 配置ADC1, 不用DMA, 用軟件自己觸發 */
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC1工作模式:獨立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //單通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //單次轉換
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //轉換由軟件而不是外部觸發啟動
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC1數據右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //順序進行規則轉換的ADC通道的數目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據ADC_InitStruct中指定的參數，初始化外設ADC1的寄存器
/* ADC1 regular channel16 configuration */
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //ADC1,ADC通道16,規則采樣順序值為1,采樣時間為55.5周期
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); //ADC內置溫度傳感器使能（要使用片內溫度傳感器，切記要開啟它）
/* Enable ADC1 */
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1
/* Enable ADC1 reset calibaration register */
ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1的校準寄存器
/* Check the end of ADC1 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //獲取ADC1重置校準寄存器的狀態,設置狀態則等待
/* Start ADC1 calibaration */
ADC_StartCalibration(ADC1); //開始ADC1的校準狀態
/* Check the end of ADC1 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準完成
/* Start ADC1 Software Conversion */
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1的軟件轉換啟動功能
}
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures NVIC and Vector Table base location.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
/* Enable the USART1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//配置TIM2中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
函數名：USART3_Configuration
輸入:
輸出:
功能說明：
初始化串口硬件設備，啟用中斷
配置步驟：
(1)打開GPIO和USART的時鐘
(2)設置USART3兩個管腳GPIO模式
(3)配置USART3數據格式、波特率等參數
(4)使能USART3接收中斷功能
(5)最后使能USART3功能
*/
void USART3_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
/* 第1步：打開GPIO和USART3部件的時鐘 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
/* 第2步：將USART3 Tx的GPIO配置為推挽復用模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* 第3步：將USART3 Rx的GPIO配置為浮空輸入模式
由于CPU復位后，GPIO缺省都是浮空輸入模式，因此下面這個步驟不是必須的
但是，我還是建議加上便于閱讀，并且防止其它地方修改了這個口線的設置參數
*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* 第4步：配置USART3參數
- BaudRate = 115200 baud
- Word Length = 8 Bits
- One Stop Bit
- No parity
- Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals)
- Receive and transmit enabled
*/
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);
/* 若接收數據寄存器滿，則產生中斷 */
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);
/* 第5步：使能 USART3，配置完畢 */
USART_Cmd(USART3, ENABLE);
/* 如下語句解決第1個字節無法正確發送出去的問題 */
USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC); // 清標志
}
/*************************************************
函數: void GPIO_Configuration(void）
功能: GPIO配置
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義GPIO初始化結構體
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /* 輸出 */
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
}
/*************************************************
函數: void Timer2_Configuration(void)
功能: TIM2 配置
參數: 無
返回: 無
定時計算：(1 /(72 / (36 - 1 + 1))) * 781 us = 390.5us
**************************************************/
void Timer2_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //打開TIM2定時器的時鐘
TIM_DeInit(TIM2); //TIMx寄存器重設為缺省值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 781; //自動重裝載寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=36 - 1; //TIMx 時鐘頻率除數的預分頻值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //采樣分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上計數模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //允許自動重裝載寄存器（ARR）
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); //允許TIM2溢出中斷
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //開啟時鐘
}
/*******************************************************************/
/* */
/* STM32向串口3發送1字節 */
/* */
/* */
/*******************************************************************/
void Uart3_PutChar(u8 ch)
{
/* 發送使能 */
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 1 */
/* 接收禁止 */
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 1 */
USART_SendData(USART3, (u8) ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET); //注意此句與RS232不同
//注意：因為RS485的半雙工方式，在RS485發送數據完畢后，需要把RS485設置在接收狀態，否則收不到主機的數據
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 發送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
}
/*******************************************************************/
/* */
/* STM32在串口3接收1字節 */
/* 說明：串口接收中斷 */
/* */
/*******************************************************************/
void USART3_IRQHandler(void) //在中斷服務程序中，由于主機響應中斷時并不知道是哪個中斷源發出中斷請求，因此必須在中斷服務程序中對中斷源進行判別，然后分別進行處理。當然，如果只涉及到一個中斷請求，是不用做上述判別的。但是無論什么情況，做上述判別是個好習慣
{
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 發送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) //若接收數據寄存器滿
{
comm = USART_ReceiveData(USART3); //此語句作用：將USART_DR寄存器的內容傳到comm里。另外,在單緩沖器模式下，軟件讀USART_DR寄存器則完成對RXNE位清除。[注意]在多緩沖器模式下，必須通過軟件清零"傳輸完成標志"DMA1_FLAG_TCx(即：令DMA_IFCR的位CTCIFx=1)，否則將會無法跳出中斷服務程序，出現一次中斷請求無數次響應的后果
if(comm == 0x63) //上位機自動查找采集器是否在線
{
comm = 0;
Uart3_PutChar(0x63); //發送CP的ASCII碼
Uart3_PutChar(0x70);
}
}
}
/*************************************************
函數: void TIM2_IRQHandler(void)
功能: TIM2中斷處理函數
參數: 無
返回: 無
說明：390.5us中斷1次
**************************************************/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除中斷標志
gototime = 1;
}
}
/*************************************************
函數: int main(void)
功能: main主函數
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
int main(void)
{
u16 i;
RCC_Configuration();
ADC_Configuration(); //配置PC0 為ADC1_IN10
GPIO_Configuration();
NVIC_Configuration();
USART3_Configuration();
Timer2_Configuration();
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 發送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
while(1)
{
if (comm == 0x7a) //單片機發送數據給PC機
{
for(i = 0;i < 256;i++) //根據過采樣技術，每提高一位AD分辨率，需要增加4倍的采樣率；從12位AD分辨率增加到16位AD分辨率，即增加4位，所以需要增加256倍的采樣率
{
gototime = 0;
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //開啟時鐘
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //軟件啟動ADC轉換
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC )); //等待轉換結束
ad = 0;
ad = ADC_GetConversionValue(ADC1); //讀取ADC值
tempu32 += ad; //累加
while(gototime == 0); //延時：390.5us。采樣率：10/秒
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); //關閉時鐘
}
//以下數據處理和發送會占用一定的時間，如果我們不采用過采樣技術，可以把以下代碼放在TIM2定時之內處理
ad = tempu32 >> 4; //16位分辨率,累加值右移4位
ah = ad >> 8; //高8位
al = ad & 0xff; //低8位
Uart3_PutChar(ah);
Uart3_PutChar(al);
tempu32 = 0;
}
}
}