基于STM的温湿度检测和传输.doc

湖 北 工 业 大 学 毕 业 设 计（论文） 题 目：基于Cortex-M3的数据采集系统研究 学 院： 电气工程与电子工程 专 业： 自 动 化 学生姓名： 孙 军 指导教师： 权 轶 日 期： 2014 年 4 月 基于STM32的数据采集系统研究 摘 要 随着嵌入式技术的发展，单片机技术进入了一个新的台阶，目前除最早的51单片机现在有了STM32系列单片机以ARM的各系列单片机，而本次毕业设计我采用STM32单片机来完成，目的是实现温湿度的采集和传输，温湿度的采集是作为自动化学科中一个必须掌握的检测的技术，也是一项比较实用的技术。 数据采集是获取信号对象信息的过程。本文设计了一个基于ARM Cortex-M3处理器的数据采集系统，利用内置的丰富的外设资源，实现多路模拟输入电压信号的连续采集和顺序转换，通过RS232串行通信将转换结果在PC接收端显示，并产生PWM方波信号，实现对现场温度信号的实时监测。本次设计目的是提供方法进行可行性研究。 关键词:嵌入式技术；电路设计；STM32；sht10温湿度采集；程序设计 abstract 引 言 我的毕业设计做的是温湿度数据的采集和传输。温湿度的采集的用途是非常的广泛的，比如说化工业中做酶的发酵，必须时刻了解所发酵酶的温湿度才可以得到所需酶。文物的保护同样也离不开温、湿度在博物馆和档案馆中，空气湿度和和空气质量条件的优劣，是藏品保存关键 此次设计的芯片采用的是STM32，由于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内核增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品STM32也具有和其他单片机的优势之处，如51单片机必须从最底层开始编程，而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者，在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程，此优势不但节约了时间，也为STM32的发展做出了强有力的铺垫，而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机，所以其前景是无可估量的，这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。 LCD1602的使用，这里使用1602的目的是为了可以得到实时的温湿度的数据，即为了在温湿度模块程序编写完成后烧入芯片可知其工作状态也可以作为一个读书的路径来使用。 之后是上下位机之间的数据接收，由于自动化本来就是为了实现自动控制，虽然此次设计只做了单方面的数据采集，但是这里连接上位机的目的就是使将来对此数据进行一个可控的操作返回至下位机对现场温湿度进行控制，在这里只是作为一种设想，在此次设计中未得实现。 1芯片模块 1.1 STM32介绍 1.1.1 ARM公司的高性能”Cortex-M3”内核 1.25DMips/MHz,而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz 一流的外设 1μs的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度 　　低功耗 在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到2μA 　　最大的集成度 复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等 　　简单的结构和易用的工具 　STM32F10x重要参数： 2V-3.6V供电 容忍5V的I/O管脚 优异的安全时钟模式 带唤醒功能的低功耗模式 内部RC振荡器 内嵌复位电路 工作温度范围： -40至+85或105 STM32F101性能特点 36MHz CPU　多达16K字节SRAM 1x12位ADC温度传感器 　　STM32F103性能特点 72MHz CPU多达20K字节SRAM 2x12位ADC 温度传感 PWM定时器 CAN USB 1.2.1选型原则 首先STM32芯片拥有很多种型号不同的型号的管脚数量或管脚功能分布是不同，我们在选择的时候必须本着节约够用的原则（设计不必用好），管脚的分配容易适应所需模块。 1.2.2 所选型号 STM32C8t6或STM32C8t7这两块芯片功能相同且均为48脚芯片出去两对供电口和两对板内供电和地剩余40脚这里分配的是温湿度采集模