实训关于stm32单片机的多个传感器应用（附C++源码和解析）

目录

1.实验的目的和要求

2.设计的软件环境

3.思路流程图

4.关键代码解析

4.1温湿度传感器（要监测当前环境的温度、湿度，通过温湿度传感器来实现的）

4.2.光敏电阻传感器（要监测当前环境的光照（黑天和白天），通过光敏电阻传感器来实现的，如果是黑夜，LED灯就亮蓝色，蜂鸣器会报警）

4.3红外线传感器（要监测当前有没有人：通过红外感应传感器，如果有人过来的，蜂鸣器会报警）

4.4超声波传感器（要监测人离你家的距离：通过超声波测试来实现，距离小于20cm,LED灯就亮红色）

4.5 SIM900a模块（有人过来的话，（要把距离、当前环境的的温度、湿度、光照发送短信给你手机））

5.项目小结

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1.实验的目的和要求

监测当前环境（通过各种传感（温湿度传感器、超声波传感器。。。）来监测），一旦你的获取的数据（从你的传感器上来的）超过你的阀值（比如当前温度超过这个26°），就会发送短信到你的手机上面去。

2.设计的软件环境

硬件环境：STM32开发板
软件环境：KEIL5 
传感器：温湿度传感器DHT11、超声波传感器、光敏电阻传感器、红外感应传感器  + GPRS模块

3.思路流程图

 

4.关键代码解析

4.1温湿度传感器（要监测当前环境的温度、湿度，通过温湿度传感器来实现的）

引脚说明：

相关宏定义：

 输入输出配置：

if(DHT11_Dout_IN()==Bit_RESET)     
	{
		/*轮询直到从机发出 的80us 低电平 响应信号结束*/  
		while(DHT11_Dout_IN()==Bit_RESET);

		/*轮询直到从机发出的 80us 高电平 标置信号结束*/
		while(DHT11_Dout_IN()==Bit_SET);

		/*开始接收数据*/   
		DHT11_Data->humi_int= DHT11_ReadByte();

		DHT11_Data->humi_deci= DHT11_ReadByte();

		DHT11_Data->temp_int= DHT11_ReadByte();

		DHT11_Data->temp_deci= DHT11_ReadByte();

		DHT11_Data->check_sum= DHT11_ReadByte();

打印显示温度并设置报警温度：

if(DHT11_Read_TempAndHumidity (&DHT11_Data) == SUCCESS)
		{
				char BUFF1[100];
        sprintf(BUFF1,"°☆☆☆温度: %d.%d°C ☆☆☆°",DHT11_Data.temp_int, DHT11_Data.temp_deci);
printf("%d.%d\r\n",DHT11_Data.temp_int, DHT11_Data.temp_deci);
LCD_ClearLine(LINE(1));
ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(1),BUFF1);
i f (DHT11_Data.temp_int>=26)
{
	LED1_ON;   
	BEEP( Open); 			  // 响
	Delay(0x0FFFFF);	
	BEEP( Close );		  // 不响
	Delay(0x0FFFFF);
	LCD_ClearLine(LINE(3));	/* 清除单行文字 */
ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(3),"警告，温度过高！");
}
else
{
	LCD_ClearLine(LINE(3));	/* 清除单行文字 */
	ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(3),"温度正常！");
}

4.2.光敏电阻传感器（要监测当前环境的光照（黑天和白天），通过光敏电阻传感器来实现的，如果是黑夜，LED灯就亮蓝色，蜂鸣器会报警）

引脚说明：

配置LDR时钟，配置LDR的GPIO：

void LDR_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	/*开启端口的时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(LDR_GPIO_CLK,ENABLE);
	
	//选择输入的引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LDR_GPIO_PIN; 
	// 设置光敏输入的引脚为下拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; 
	GPIO_Init(LDR_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

光敏电阻测试：

 

uint8_t LDR_Test(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{			
	/*检测光敏输入状态 */
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == 1 )  
	{	  
		return LDR_OFF;    // 无光
	}
	else
		return LDR_ON;    // 有光
}

显示白天黑夜并报警

if (LDR_Test(LDR_GPIO_PORT,LDR_GPIO_PIN) == LDR_ON)
{
	LED3_OFF;
	LCD_ClearLine(LINE(4));	/* 清除单行文字 */
	ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(4),"o(*￣▽￣*)ブ光线充足，不亮灯");
}
else if(LDR_Test(LDR_GPIO_PORT,LDR_GPIO_PIN) == LDR_OFF)
{
	LED3_ON;   
	//BEEP( Open); 			  // 响
	//Delay(0x0FFFFF);	
	//BEEP( Close );		  // 不响
	//Delay(0x0FFFFF);
	LCD_ClearLine(LINE(4));	/* 清除单行文字 */
	ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(4),"┭┮﹏┭┮光线不足，亮灯");
}

4.3红外线传感器（要监测当前有没有人：通过红外感应传感器，如果有人过来的，蜂鸣器会报警）

主函数调用（改写）引脚

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_5) == 0)
{
	printf("附近没人\r\n");
        ILI9341_DisplayStringEx(0,240,18,18,(uint8_t *)"无人靠近，一切正常！",0);
}

4.4超声波传感器（要监测人离你家的距离：通过超声波测试来实现，距离小于20cm,LED灯就亮红色）

引脚说明：

 定时器设置：

void hcsr04_NVIC()
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
			
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;             
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;         
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;       
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

通过定时器计数器值推算距离

float Hcsr04GetLength(void)
{
        u32 t = 0;
        int i = 0;
        float lengthTemp = 0;
        float sum = 0;	
        while(i!=5)
{	 
        TRIG_Send = 1;	
        delay_us(20);
        TRIG_Send = 0;
        while(ECHO_Reci == 0);		 
        OpenTimerForHc();  
        i = i + 1;
        while(ECHO_Reci == 1);
        CloseTimerForHc();        
        t = GetEchoTimer();        
        lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
        sum = lengthTemp + sum ; 
}
        lengthTemp = sum/5.0;
        return lengthTemp;
}

显示超声波距离并设置警报

length = Hcsr04GetLength();
printf("距离为:%.3fcm\n",length);
sprintf(dispBuff,"/****距离为:%.3fcm ****/",length);
LCD_ClearLine(LINE(5));	/* 清除单行文字 */
LCD_ClearLine(LINE(6));	/* 清除单行文字 */
ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(5),"*******提示：监测到距离*******");
ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(6),dispBuff);
if(length<=20)
{
	LED1_ON;   
	BEEP(Open); 			  // 响
	Delay(0x0FFFFF);	
	BEEP(Close);		  // 不响
	Delay(0x0FFFFF);
	sprintf(dispBuff,"/*距离过近,距离为:%.3fcm */",length);
	LCD_ClearLine(LINE(7));	/* 清除单行文字 */
	ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(7),dispBuff);
}
else{
	LCD_ClearLine(LINE(7));	/* 清除单行文字 */
	ILI9341_DispStringLine_EN_CH(LINE(7),"距离正常！");
}

4.5 SIM900a模块（有人过来的话，（要把距离、当前环境的的温度、湿度、光照发送短信给你手机））

Sim900A.c:

void SIM900A_phone(void){
	SIM900A_Clear();
	while(SIM900A_SendCmd("ATD19901541203;\r\n", "OK")) // SIM900A
	{
		Delay(0x0FFFFF);
		//printf( " --AT \n");
	}
}

SIM900A_sendCmd函数：

Bool SIM900A_SendCmd(char *cmd, char *res)
{
	
	    unsigned char timeOut = 10;//200;

	    Usart_SendString(SIM900A_USART, (unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
	    //Usart_SendString(SIM900A_USART, (unsigned char *)cmd);
	    while(timeOut--)
{
		//printf("[%d]%s \n",SIM900A_cnt,SIM900A_buf);
		if(SIM900A_WaitRecive() == REV_OK)				//如果收到数据
{
		//printf("Usart_GetReceive: %s  \n",SIM900A_buf);
if(strstr((const char *)SIM900A_buf, res) != NULL)		//如果检索到关键词
{
		printf("GOT: %s  \n",SIM900A_buf);
		SIM900A_Clear();									//清空缓存
		return 0;
}
}
		
		Delay(0x0FFFFF);
}

5.项目小结

我进行项目的时候也是刚刚接触stm32单片机这类硬件方面的。其实学会了单片机基础，就会发现也并没有那么难的东西。基础的stm32还是比较简单的，但是硬件需要大量的调试和测样，这才是最繁琐的事情。

以上代码只是一部分，我只讲了比较关键的地方，更多代码还请关注我的github：

zhouwenqi123/chuanganqi: 物联网实训stm32单片机关于 温湿度DHT11、超声波，光敏电阻，红外感应，GPRS模块的应用 (github.com)