当前视讯！基于STM32设计的智能空调

(资料图)

随着人们生活水平的不断提高，对居住环境的舒适度要求也越来越高。空调作为一种重要的家电设备，已经成为了现代家庭中必不可少的一部分。本文介绍了一种基于STM32的智能空调设计方案，可以自动地根据环境温度进行温度调节。

智能空调系统由温度检测传感器、微控制器、OLED显示屏、按键及直流电源等组件构成。传感器用于检测环境温度，通过微控制器进行处理后，将结果输出到OLED显示屏上展示。按键可根据需求调整预设阀值，切换模式等操作。

（1）温度检测传感器

选择DS18B20数字温度传感器作为本系统的温度检测器件。该传感器具有精度高，响应速度快等特点，可以满足该系统的检测需求。

（2）微控制器

使用STM32F103系列的微控制器，在该控制器活跃的生态环境下，以及其先进的处理能力，可以对信号进行快速采集、处理和控制。

（3）OLED显示屏

本系统使用的是一块128 * 64 OLED显示屏，显示屏具有高亮度、高对比度和低功耗等优点，易于与STM32微控制器进行通信。

在软件设计方面，实现了温度检测传感器数据的采集，使用处理算法对数据进行处理，根据预设阀值自动调节温度，同时可以根据用户需求，切换制冷、制热和关闭等3种模式。最后，将结果通过OLED显示屏进行输出。

#include "main.h" #include "delay.h" ​ #define GPIO_PORT_TEMP     GPIOA        //温度数据引脚所在的端口#define GPIO_PIN_TEMP      GPIO_Pin_0   //温度数据引脚所在的引脚编号 ​ #define RCC_PORT_TEMPP     RCC_APB2Periph_GPIOA  // 温度引脚所在端口时钟号 ​ void USART_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch ); ​ void delay_us(uint32_t us){     // 延时us微秒函数     uint8_t i;     for(i=0;i< us;i++){         asm("nop");       } } ​ float get_temp(){   // 获取温度函数     uint16_t temp;     uint8_t buf[2]; ​     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct; ​     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_PORT_TEMPP,ENABLE); ​     //DATA拉低480us复位     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_PIN_TEMP;             GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     GPIO_Init(GPIO_PORT_TEMP , &GPIO_InitStruct);         GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP );      delay_us(500);                                       GPIO_SetBits(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP );        delay_us(60);                                    ​     //查询DS18B20是否存在     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;             GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_PIN_TEMP;              GPIO_Init(GPIO_PORT_TEMP , &GPIO_InitStruct);         while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET);      ​     //通信开始     GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP );       delay_us(480);                                       GPIO_SetBits(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP );         delay_us(60);                                    ​     //读取温度数据     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;             GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_PIN_TEMP ;             GPIO_Init(GPIO_PORT_TEMP , &GPIO_InitStruct);     delay_us(10);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x01;     }     else{         temp &=0xfe;     }      delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x02;     }     else{         temp &=0xfd;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x04;     }     else{         temp &=0xfb;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x08;     }     else{         temp &=0xf7;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x10;     }     else{         temp &=0xef;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x20;     }     else{         temp &=0xdf;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x40;     }     else{         temp &=0xbf;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         temp |=0x80;     }     else{         temp &=0x7f;     }     delay_us(50); ​     //读取温度小数点数据     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x01;     }     else{         buf[0] &=0xfe;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x02;     }     else{         buf[0] &=0xfd;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x04;     }     else{         buf[0] &=0xfb;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x08;     }     else{         buf[0] &=0xf7;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x10;     }     else{         buf[0] &=0xef;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x20;     }     else{         buf[0] &=0xdf;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x40;     }     else{         buf[0] &=0xbf;     }     delay_us(50);     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_TEMP , GPIO_PIN_TEMP ) == RESET){         buf[0] |=0x80;     }     else{         buf[0] &=0x7f;     }     delay_us(50); ​     return (float)temp+((float)buf[0]/16.0);   // 将温度整数位和小数位转换为十进制 } ​ int main(void){ ​     char temp_buf[20];  // 接收温度值的临时缓冲区 ​     USART_InitTypeDef USART_InitStruct; ​     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);    ​     USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;     USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;     USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;     USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;     USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;     USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;     USART_Init(USART1,&USART_InitStruct); ​     USART_Cmd(USART1,ENABLE); ​     while(1){         float temp_get=get_temp();  // 获取当前温度值         sprintf(temp_buf,"temp:%0.1f\\r\\n",temp_get);  // 将温度值格式化为字符串输出         for(int i=0;i< strlen(temp_buf);i++){  // 逐字符发送温度值至串口             USART_SendByte(USART1,temp_buf[i]);          }         delay_ms(1000);  // 延时1s后再次获取温度值     } } ​ void USART_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch ){     while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE) == RESET);          USART_SendData(pUSARTx,ch); }

#include "main.h" #include "delay.h" #include "oled.h" ​ void iic_init(void); void GPIO_I2C_Delay(void); void write_com(unsigned char com); void write_data(unsigned char data); ​ int main(void){ ​     unsigned char x,y;     iic_init();  // 初始化IIC接口     OLED_Init();  // 初始化OLED显示屏 ​     while(1){         OLED_ShowString(0,0,"1234");  // 在OLED显示屏上显示字符串“1234”         delay_ms(500);  // 延时500ms         OLED_Clear();  // 清空OLED显示屏     } } ​ void iic_init(void){     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //GPIOB使能     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);  //I2C1使能 ​     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;         //配置开漏输出     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);  ​     I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;      I2C_DeInit(I2C1); ​     I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;                             // I2C 模式     I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;                     // 数传比率 2     I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x00;                              // 地址1, 设备地址     I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;                            // 开启I2C应答机制     I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; //设备地址长度为 7 位     I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 400000;                             // 时钟速度为400kHz     I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); ​     I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStruct); } ​ void GPIO_I2C_Delay(void){     uint32_t i = 1000;     while(i--); } ​ void write_com(unsigned char com){     while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY));  //等待I2C总线空闲     I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);               //发送起始信号     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));     I2C_Send7bitAddress(I2C1,0x78,I2C_Direction_Transmitter);//选择写入模式，发送从机器OLED的地址0x78     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));     I2C_SendData(I2C1,0x00);                      //发送控制字节0x00表示写入指令     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));     I2C_SendData(I2C1,com);                       //写入要发送的指令     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));     I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);                //停止信号，传输结束 } ​ void write_data(unsigned char data){     while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY));  //等待I2C总线空闲     I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);              //发送起始信号     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));     I2C_Send7bitAddress(I2C1,0x78,I2C_Direction_Transmitter); //选择写入模式，发送从机器OLED的地址0x78       while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));     I2C_SendData(I2C1,0x40);                     //发送控制字节0x40表示写入数据     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));     I2C_SendData(I2C1,data);                     //写入要发送的数据     while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));     I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);               //停止信号，传输结束 }

审核编辑：汤梓红

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