LABVIEW上位机+STM32内部温度传感器源程序

ID:585986 · 发表于 2019-7-17 19:57

1、打开电脑的“控制面板” -->“字体”，把“数码管字体”文件夹中的两个文件，复制到“字体”中

2、重新打开main.vi，就可以在您的字体设置栏找到NI7SEG字体了

3、本labview采集程序采用了自动识别单片机串口技术，用户不必手动选择串口

4、本程序可以测量STM32芯片内部的温度。如果您用手按住开发板上的STM32芯片，可以看到labview上显示的温度在增加

5、本实验的采样率是：10/秒，即labview可以在100ms之内处理完一个数据。如果用户的采样率加大，请采用labview生产者/消费者结构

单片机源程序如下:

/*****************************************************************
*
* 文件名: main.c
* 内容简述: 本程序演示了STM32内部温度传感器的ADC（非DMA)以及过采样技术的使用
采用RS485通信方式。可使用RS232转RS485转换器，PC机上的LabVIEW上位机仍然是串口方式，不需改动
*
*
******************************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
u8 ah,al,comm = 0;
u16 ad;
u32 tempu32 = 0;
u8 gototime = 0;
/*************************************************
函数: void RCC_Configuration(void)
功能: 复位和时钟控制配置
参数: 无
返回: 无
**************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus; //定义外部高速晶体启动状态枚举变量
RCC_DeInit(); //复位RCC外部设备寄存器到默认值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打开外部高速晶振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部高速时钟准备好
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //外部高速时钟已经准别好
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //开启FLASH预读缓冲功能，加速FLASH的读取。所有程序中必须的用法.位置：RCC初始化子函数里面，时钟起振之后
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //flash操作的延时
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //配置AHB(HCLK)时钟等于==SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //配置APB2(PCLK2)钟==AHB时钟
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //配置APB1(PCLK1)钟==AHB1/2时钟
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //配置PLL时钟 == 外部高速晶体时钟 * 9 = 72MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL时钟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) //等待PLL时钟就绪
{
}
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //配置系统时钟 = PLL时钟
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) //检查PLL时钟是否作为系统时钟
{
}
}
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //允许GPIOB、GPIOF、AFIO时钟
}
/*******************************************************************************
函数名：ADC_Configuration
输入:
输出:
功能说明：配置ADC
*/
static void ADC_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
/* 使能 ADC1 and GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
/* 配置ADC1, 不用DMA, 用软件自己触发 */
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC1工作模式:独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次转换
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC1数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数，初始化外设ADC1的寄存器
/* ADC1 regular channel16 configuration */
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //ADC1,ADC通道16,规则采样顺序值为1,采样时间为55.5周期
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); //ADC内置温度传感器使能（要使用片内温度传感器，切记要开启它）
/* Enable ADC1 */
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1
/* Enable ADC1 reset calibaration register */
ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1的校准寄存器
/* Check the end of ADC1 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //获取ADC1重置校准寄存器的状态,设置状态则等待
/* Start ADC1 calibaration */
ADC_StartCalibration(ADC1); //开始ADC1的校准状态
/* Check the end of ADC1 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准完成
/* Start ADC1 Software Conversion */
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1的软件转换启动功能
}
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures NVIC and Vector Table base location.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
/* Enable the USART1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//配置TIM2中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
函数名：USART3_Configuration
输入:
输出:
功能说明：
初始化串口硬件设备，启用中断
配置步骤：
(1)打开GPIO和USART的时钟
(2)设置USART3两个管脚GPIO模式
(3)配置USART3数据格式、波特率等参数
(4)使能USART3接收中断功能
(5)最后使能USART3功能
*/
void USART3_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
/* 第1步：打开GPIO和USART3部件的时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
/* 第2步：将USART3 Tx的GPIO配置为推挽复用模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* 第3步：将USART3 Rx的GPIO配置为浮空输入模式
由于CPU复位后，GPIO缺省都是浮空输入模式，因此下面这个步骤不是必须的
但是，我还是建议加上便于阅读，并且防止其它地方修改了这个口线的设置参数
*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* 第4步：配置USART3参数
- BaudRate = 115200 baud
- Word Length = 8 Bits
- One Stop Bit
- No parity
- Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals)
- Receive and transmit enabled
*/
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);
/* 若接收数据寄存器满，则产生中断 */
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);
/* 第5步：使能 USART3，配置完毕 */
USART_Cmd(USART3, ENABLE);
/* 如下语句解决第1个字节无法正确发送出去的问题 */
USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC); // 清标志
}
/*************************************************
函数: void GPIO_Configuration(void）
功能: GPIO配置
参数: 无
返回: 无
**************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO初始化结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /* 输出 */
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
}
/*************************************************
函数: void Timer2_Configuration(void)
功能: TIM2 配置
参数: 无
返回: 无
定时计算：(1 /(72 / (36 - 1 + 1))) * 781 us = 390.5us
**************************************************/
void Timer2_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //打开TIM2定时器的时钟
TIM_DeInit(TIM2); //TIMx寄存器重设为缺省值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 781; //自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=36 - 1; //TIMx 时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //采样分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //允许自动重装载寄存器（ARR）
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); //允许TIM2溢出中断
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //开启时钟
}
/*******************************************************************/
/* */
/* STM32向串口3发送1字节 */
/* */
/* */
/*******************************************************************/
void Uart3_PutChar(u8 ch)
{
/* 发送使能 */
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 1 */
/* 接收禁止 */
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 1 */
USART_SendData(USART3, (u8) ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET); //注意此句与RS232不同
//注意：因为RS485的半双工方式，在RS485发送数据完毕后，需要把RS485设置在接收状态，否则收不到主机的数据
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 发送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
}
/*******************************************************************/
/* */
/* STM32在串口3接收1字节 */
/* 说明：串口接收中断 */
/* */
/*******************************************************************/
void USART3_IRQHandler(void) //在中断服务程序中，由于主机响应中断时并不知道是哪个中断源发出中断请求，因此必须在中断服务程序中对中断源进行判别，然后分别进行处理。当然，如果只涉及到一个中断请求，是不用做上述判别的。但是无论什么情况，做上述判别是个好习惯
{
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 发送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) //若接收数据寄存器满
{
comm = USART_ReceiveData(USART3); //此语句作用：将USART_DR寄存器的内容传到comm里。另外,在单缓冲器模式下，软件读USART_DR寄存器则完成对RXNE位清除。[注意]在多缓冲器模式下，必须通过软件清零"传输完成标志"DMA1_FLAG_TCx(即：令DMA_IFCR的位CTCIFx=1)，否则将会无法跳出中断服务程序，出现一次中断请求无数次响应的后果
if(comm == 0x63) //上位机自动查找采集器是否在线
{
comm = 0;
Uart3_PutChar(0x63); //发送CP的ASCII码
Uart3_PutChar(0x70);
}
}
}
/*************************************************
函数: void TIM2_IRQHandler(void)
功能: TIM2中断处理函数
参数: 无
返回: 无
说明：390.5us中断1次
**************************************************/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除中断标志
gototime = 1;
}
}
/*************************************************
函数: int main(void)
功能: main主函数
参数: 无
返回: 无
**************************************************/
int main(void)
{
u16 i;
RCC_Configuration();
ADC_Configuration(); //配置PC0 为ADC1_IN10
GPIO_Configuration();
NVIC_Configuration();
USART3_Configuration();
Timer2_Configuration();
/* 接收使能 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_11); /* nRE = 0 */
/* 发送禁止 */
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10); /* DE = 0 */
while(1)
{
if (comm == 0x7a) //单片机发送数据给PC机
{
for(i = 0;i < 256;i++) //根据过采样技术，每提高一位AD分辨率，需要增加4倍的采样率；从12位AD分辨率增加到16位AD分辨率，即增加4位，所以需要增加256倍的采样率
{
gototime = 0;
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //开启时钟
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //软件启动ADC转换
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC )); //等待转换结束
ad = 0;
ad = ADC_GetConversionValue(ADC1); //读取ADC值
tempu32 += ad; //累加
while(gototime == 0); //延时：390.5us。采样率：10/秒
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); //关闭时钟
}
//以下数据处理和发送会占用一定的时间，如果我们不采用过采样技术，可以把以下代码放在TIM2定时之内处理
ad = tempu32 >> 4; //16位分辨率,累加值右移4位
ah = ad >> 8; //高8位
al = ad & 0xff; //低8位
Uart3_PutChar(ah);
Uart3_PutChar(al);
tempu32 = 0;
}
}
}