2021-09-04 10:39:46 索炜达电子 407
项目编号：E781
文件大小：48M
源码说明：带中文注释
开发环境：C编译器
简要概述：
项目简介：stm32项目，时间片论询结构，驱动OLED显示温度历史曲线，具备物联网功能发送数据至手机APP，可PI计算输出控制温度方案
项目起因： 大学专业课程设计，需设计一款基于DS18B20 的数字温度计
项目要求：
1.实现测温范围 -5~125℃，误差+-0.1℃
2.实时采集温度数据，并实时显示记录温度曲线
3.设置控制的期望值范围，超出范围则声光报警
扩展要求：
4. 可与计算机进行通讯 ，可上传温度数据
5. 具有PI控制算法，可计算输出值
6. 具有物联网功能，将数据传递至服务器，手机显示温度曲线 基于ESP8266-01S
7. 位式或连续温度调节
项目器件：
-STM32F103C8T6 主控芯片*1
-DS18B20 测温*1
-OLED_IIC 屏幕*1
-ESP8266-01S WIFI模块*1
-LED灯
-蜂鸣器
-etc..
项目实现
1. 原理图设计:
首先进行原理图设计，基于最基础的STM32F103C8T6芯片，将需要用到的元器件模块等等，连接至主控。 具体可以参考以下原理图。(如有错误请指正 谢谢)
2. PCB设计：
将原理图画成PCB文件，并找一个商家发板。 每次发板子，等待都是漫长的过程。但是还好，嘉立创每月可以发两次5元的板子，算是对学生和工程师的优惠了 PCB设计如下：(如有错误请指正 谢谢)
3. Code 代码部分
板子到手后，就急急忙忙的焊完了，通电测试正常后，开始编写程序。
程序部分分为两块：主控STM32的程序和ESP8266-01S的固件 主控采用Keil编写，ESP采用Arduino编写，因为Arduino的Wifi库真的很好用。
STM32F103主控部分：
主控的思路基本就是，一个循环里做各任务的调用，如按键扫描键值处理，屏幕的动态更新，等等 每个任务都是采用Void形式，不返回数值，全部使用全局变量的标志来实现各函数间的通讯信息传递。 这样的好处就是不会阻塞程序的运行，使得程序的每一个部分都会被执行到。与RTOS等时间片论相比 就有那味儿了！！ 主控部分我的大部分精力都花在了OLED的刷新速率优化和按键处理上
OLED最后采用硬件IIC + DMA 的行为传送，在主控RAM里模拟一个1024B的显存，每次显存有变化则刷新至OLED，以OLED-IIC 400Kpbs的速率下，刷新整屏幕只需要 0.02332s 理论上刷新率可以达到42帧，而采用DMA传输，还不浪费CPU的资源。
主循环中的进程主要有下面四个
//while(1)主循环里 顺序执行以下进程，进程基本无阻碍，使用全局变量消息传递机制，可保证实时性。
myKey_GetKeyValue();//获取键值
app_Handle_KeyState();//键值处理
app_Updata_Interface();//界面更新
app_Dynamic_Display();//动态显示
先硬件层上，中断处理按键，是否有按键按下，然后调用
myKey_GetKeyValue();//获取键值
根据按下的时间更新按键消息。再根据按键消息来执行各个函数功能。 具体按键处理机制，可以参考我的另一篇博客 STM32按键处理机制
之后是界面更新函数进程和动态更新函数进程。 界面更新函数进程主要根据当前页面序号与上次页面序号是否相同，来决定是不是要更新界面，具体定义如下：
//界面显示
typedef enum
{
No_Interface = 256,
Main_Interface = 0,
Menu_Interface = 1,
Menu_ENTER_Interface = 2,
Input_Interface = 3
}Interface_Num_enumTypedef;//页面序号定义
Interface_Num_enumTypedef now_Interface_Num = No_Interface ; //当前的页面序号
Interface_Num_enumTypedef next_Interface_Num = Main_Interface; //下次需要更新到的页面序号
页面静态更新函数：
//静态显示 aka 静态页面更新进程
void app_Updata_Interface()
{
if(now_Interface_Num != next_Interface_Num)
{
OLED_RamClear();
switch (next_Interface_Num)
{
case Main_Interface:
OLED_ShowBMP(0,0,127,63, (u8 *)Interface_Main);
now_Interface_Num = Main_Interface;
break;
case Menu_Interface:
OLED_ShowBMP(0,0,127,63, (u8 *)Interface_Menu);
now_Interface_Num = Menu_Interface;
break;
case Menu_ENTER_Interface:
OLED_ShowBMP(0,0,127,63, (u8 *)MENU_ENTER_INTERFACE);
············省略
动态更新每一个主循环进行一次，就会动态更新一次，以便于显示按键动画，温度曲线等动态效果。当处于哪个页面就会更新相应的效果，具体应用具体设计。篇幅过大就不贴出来了。源码已上传至Github
那么界面显示最主要的还是OLED的驱动显示，OLED驱动好了，更新速率上去了，动画才会更加流畅。可以参考 STM32 DMA-IIC刷新OLED屏(理论可达42+帧率)
ESP8266-01S部分：
ESP的程序相对来说简单了很多，需要做的只是连接WIFI然后串口接受温度数据，并HTTP-POST请求上传数据置服务器即可。（其实可以做的复杂点，就是自己设计一个通讯协议，这样通讯更严谨，但由于时间问题，就草草的设计了简单的通讯，无帧头帧尾和校验位）
//本来打算加个选择连接WIFI的功能，并且增加软键盘输入密码等功能，但是学期末了，时间不太够了，想想觉得很麻烦，就算了，直接将WIFI名和密码写在了程序里。
ESP的程序编写用到了Arduino的ESP8266的库，网上可以下载到，也可以到我的GitHub上下载。
思路：先连接WIFI 然后一直循环在串口接收的函数里，判断是否有正确的温度数据被接受，有则POST请求至服务器
char* getValue()
{
while (true)
{
if (Serial.available() > 0)
{
inByte = Serial.read();
//Serial.print(inByte);
if (inByte == '[')
{
isCommand = true;
rxBuffer_tail = 0;
//rxBuffer[0] = 0;
}
else if (inByte == ']')
{
isCommand = false;
rxBuffer[rxBuffer_tail] = '\0';
return rxBuffer;
}
else if (isCommand)
{
rxBuffer[rxBuffer_tail++] = inByte;
}
}
}
}
目录│文件列表:
│ ShaoBing-No.1.rar
│ 不绕弯路，获取海量资源.jpg
└ ShaoBing-No.1
└ ShaoBing-No.1
└ ShaoBing-No.1
│ 程序流程图.png
├ Code
│ ├ ESP8266_01S_UART_HTTP
│ │ │ ESP8266_01S_UART_HTTP.ino
│ │ ├ DOC
│ │ │ └ readme.txt
│ │ └ Lib
│ │ └ 8266_package_2.5.0.exe
│ └ ShaoBing_No_1_F103C8T6
│ ├ Doc
│ │ │ 1.h
│ │ │ 1.h.bak
│ │ │ OLED 刷新全屏幕速度.txt
│ │ │ Readme.txt
│ │ │ 主界面.bmp
│ │ │ 右.h
│ │ │ 右.h.bak
│ │ │ 右箭头10x11.bmp
│ │ │ 左.h
│ │ │ 左.h.bak
│ │ │ 左箭头10x11.bmp
│ │ │ 菜单.bmp
│ │ │ 菜单进入选项.bmp
│ │ │ 菜单进入选项.h
│ │ │ 规划.txt
│ │ ├ lcd汉字取模软件
│ │ │ │ 1.h
│ │ │ │ 1.h.bak
