武汉理工大学智能仪器课设 - 智能化的数据采集和电压监控系统 -(5)

武汉理工大学智能仪器课程设计

3.3 LED报警模块

1：当AD通道1采集的电压小于2V是LED0点亮报警 2：当AD通道1采集的电压大于4V是LED1点亮报警

3．3.1 软件设计

1） 使能IO 口时钟。调用函数为RCC_APB2PeriphClockCmd()。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能PC口时钟 2） 初始化IO 参数。调用函数GPIO_Init();

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //LED0-->PC.2端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOC.2 GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2); //PC.2 输出高

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;//LED1-->PC.3 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); //PC.3 输出高

3） 操作IO。

3．3.2 硬件设计

采用三个高亮LED来显示工作状态和报警

1）STM32 PC2与LED0相连，当采集电压小于2V是点亮报警 2）STM32 PC3与LED1相连，当采集电压大于4V是点亮报警

图3.2.1 报警与工作状态指示电路

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3.4工作原理

（1）A/D转换原理

首先对信号源电压（2V~4V）的电压进行降压，即通过变压器把电压降低50%，因为STM32只能测0V~3.3V以内的电压，再通过低通滤波器把50HZ的工频信号滤除，然后通过STM32的内置AD转换器（12位）的通道一（PA1）,此AD转换是转换一次就结束，每次启动通过软件启动，通过延时100ms启动一次，这样就达到了采样频率为10HZ的要求。如果采样值小于2V，LED0灯亮报警；如果采样值大于4V，LED1亮报警；在2~4V之间时，都不亮。将最近采样的50组数据放入数组，当数组存满50个采样电压后，通过串口将50个数据全部显示在电脑液晶屏上，同时通过显示函数把采样值和实际电压值显示在2.4寸液晶屏上，在通过串口将采样电压和基准电压发送到上位机，每100ms刷新一次，通过while循环，完成了A/D转换。 （2）产生50HZ脉冲

通过STM32内置通用定时计数器来产生方波脉冲（PWM）输出，然后通过场效应管上升到5V。这样就完成了产生50HZ的方波脉冲任务。 （3）串口与电脑通信

通过STM32自带的库函数，来初始化STM32的串口功能，再用USB转TTL模块向上位机发送信息。这样就实现了串口与电脑的通信。 （4）TFTLCD显示模块

通过STM32 的GPIOB和GPIOD来驱动TFTLCD，来显示采样电压和基准电压。

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第四章 电路的组装与调试

4.1 Keil软件仿真

输出频率为：50Hz，幅值为5V，占空比为20%的脉冲

图4.1.1 输出方波Keil仿真

4.2实际系统显示

图4.2.1 实际系统显示

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4.3 与上位机通信结果

图4.3.1 系统与上位机通信结果

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第五章课设总结

本次课程设计由于是个人独立选定课题，所以在此过程的开始时基本上所有人都在自己独立思考，同时又由于设计所采用的编程和制板软件Keil和Altium Designer在此之前基本不是很熟悉，因此本次课程设计的前期多半是在摸索中前进，当然付出中会有收获，本次课程设计让我弄懂了很多以前感觉模糊的东西，通过这次课设熟悉了STM32 的开发与系统设计，学会了如何运用C语言编程以及调试，同时也带给我成功的喜悦感，增加了我的自信心，当我看到由我自己设计的东西由想法变成实物时，我的心里充满了成功的喜悦感。

回想起此次课程设计过程中经历的种种困难，遇到不明白的问题时，与他人讨论，请教老师的过程，所有的努力都指向一个明确的目标----确保课程设计的成功，我真的很感动。此次课程设计不仅使我学会了不少东西，更让我体会到人与人之间的沟通的乐趣，感谢此次课程设计过程中给予我们悉心指导的同学，同时也感谢班级的其他同学，正是由于和他们一起的努力使我成功完成了本次课程设计。

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