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STM32在线水质氨氮检测仪变送器开发PCB和单片机源程序

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ID:571920 发表于 2019-6-25 17:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
开发的氨氮检测仪，采用CAN总线输出，源程序和PCB见附件：
技术参数如下：
技术参数
量程：0~100ppm（量程可调）
精度：0.1ppm
输出信号：CAN总线
传输协议：Modbus RTU
485波特率：9600（默认）
CAN频率：500K（默认）
温度范围：0-80℃
温度补偿：自动补偿
校准：命令方式（软件校准）
工作电压：5V/12V
电缆长度：标配5米

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)
QQ截图20190625170137.jpg 0.png 0.png QQ截图20190625170348.jpg

单片机源程序如下:
  1. #include "led.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "sys.h"
  4. #include "usart.h"
  5. #include "adc.h"
  6. #include "dma.h"
  7. #include "can.h"
  8. #include "rs485.h"
  9. #include "math.h"
  10. #include "stmflash.h"   

  12. //要写入到STM32 FLASH的字符串数组
  13. u16 flash[10],read[10];//第一位判断是否是初始设置
  14. #define SIZE sizeof(write)                 //数组长度
  15. #define FLASH_SAVE_ADDR  0X08040000         //设置FLASH 保存地址(必须为偶数，且其值要大于本代码所占用FLASH的大小+0X08000000)
  16. u16 get[20000];
  17. float n,m;
  18. int a,phase,crc,rsp;
  19. int array[]={115200,57600,38400,28800,19200,14400,9600,4800,2400,1200};
  20. u16 brq;

  22. int main(void)
  23. {
  24.          u8 rs485[8],send485[8],len;
  25.          u8 cnt=0;
  26.          u8 canbuf[8],canget[8];
  27.          int i;
  28.         float temp,nh;
  29.         delay_init();           
  30.         uart_init(9600);                 //串口初始化为9600
  31.         LED_Init();
  32.         if(flash[0]==10)RS485_Init(array[flash[4]]);
  33.         else                RS485_Init(9600);        //初始化RS485
  34.         MYDMA_Config(DMA1_Channel1,(u32)&ADC1->DR,(u32)get,1904);//DMA1通道1,外设为串口1,存储器为SendBuff,长度应为转换通道数×转换次数
  35.         //采样952个点，50hz信号 20ms一周期，采样952个点 约为21us采样一次，即12Mhz频率 239.5+12.5个周期252 252=12*21
  36.         Adc_Init();               
  37.   DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  //使能ADC DMA1 所指示的通道         
  38.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
  39.   STMFLASH_Read(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)flash,10);
  40.   if(flash[0]==10)CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,flash[3],CAN_Mode_Normal);
  41.   else         
  42.         CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,CAN_Mode_Normal);//36M/((8+9+1)*4)=500Kbps,brp可以设置从0~1024
  43.         while(1)
  44.         {
  45.                
  46. //                while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);作为保留 防止第一位数据丢失
  47.                 //MYDMA_Enable(DMA1_Channel1);
  48.     LED1=!LED1;        
  49.         for(a=0;a<100;a++) //电压值求均值，叠加100次再除以100
  50.                 {
  51.         for(i=0;i<1902;i+=2)
  52.                 {
  53.                  n+=get[i]*get[i];
  54.                 }
  55.                 n=sqrt(n/952);
  56.                 nh+=n*(3.3/4096);
  57.                 n=0;
  58.                 }
  59.                 printf("nh4 is %f\r\n",nh/100);
  60.                 if(nh<51.3)
  61.           temp=1.01*nh-41.814;
  62.                 else temp=12*nh-614;
  63.                 printf("nh4 is %f\r\n",temp);
  64.                 nh=0;
  65. //                for(i=1;i<11;i+=2)
  66. //                {
  67. //                 printf("wendu is %f\r\n",(float)get[i]*(3.3/4096));
  68. //                 m+=get[i]*get[i];
  69. //                }
  70. //                        m=sqrt(m/952);
  71. //                printf("wendu is %f\r\n",(float)(m/100)*(3.3/4096));
  72. //                m=0;
  73.                  canbuf[2]=temp;        
  74.                  temp-=canbuf[2];
  75.                  temp*=100;
  76.                  canbuf[3]=temp;
  77.                  LED0=!LED0;
  78.                 RS485_Receive_Data(rs485,&len);
  79.                 if (rs485[0]==0xad)
  80.     {
  81.                         switch (rs485[1])
  82.                         {
  83.                                 
  84.                         case 0x02: //设置485频率
  85.                                  send485[0]=0xad;
  86.                            send485[1]=0x02;
  87.                                  rsp=(int)rs485[3];
  88.                                  if(rsp<0&&rsp>9) {send485[2]=0x11;        //如频率设置错误则返回错误代码 0xad 0x11 0x11 0x11 0x65 0xa7
  89.                                  send485[3]=0x11;
  90.                                  crc=CRC16_2(send485,4);
  91.                                  send485[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  92.          send485[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  93.                            RS485_Send_Data(send485,6); }
  94.                                  else{RS485_Init(array[rsp]);
  95.                                  flash[1]=10;
  96.                                  flash[4]=rsp;
  97.                      //设置成功 返回 0xad 0x02 0x00 0x00 0x57 0x91
  98.                                  send485[2]=0x00;
  99.                                  send485[3]=0x00;
  100.                                  crc=CRC16_2(send485,4);
  101.                                  send485[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  102.          send485[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  103.                            RS485_Send_Data(send485,6);}
  104.                                  break;
  105.                         case 0x03:   //查询NH4值
  106.                                  send485[0]=0xad;
  107.                            send485[1]=0x03;
  108.                            crc=CRC16_2(send485,4);
  109.                            send485[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  110.          send485[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  111.                           RS485_Send_Data(send485,6);
  112.                            break;
  113.                         case 0x04:  //校准斜率
  114.                                  switch(canget[2])
  115.                                  {
  116.                                  case 0x00:
  117.                                          
  118.          send485[0]=0xad;
  119.          send485[1]=0x04;
  120.          crc=CRC16_2(send485,4);
  121.                            send485[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  122.          send485[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  123.                            RS485_Send_Data(send485,6);
  124.          }
  125.                          }
  126.                          }                                 
  127.     Can_Receive_Msg(canget);
  128.     if (canget[0]==0xad)
  129.     {
  130.                         switch (canget[1])
  131.                         {
  132.                                 
  133.                         case 0x02: //设置can频率
  134.                                  canbuf[0]=0xad;
  135.                            canbuf[1]=0x02;
  136.                                  phase=(int)canget[3]+(int)(256*canget[2]);
  137.                                  if(2000%phase!=0) {canbuf[2]=0x11;        //如频率设置错误则返回错误代码 0xad 0x11 0x11 0x11 0x65 0xa7
  138.                                  canbuf[3]=0x11;
  139.                                  crc=CRC16_2(canbuf,4);
  140.                                  canbuf[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  141.          canbuf[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  142.                            Can_Send_Msg(canbuf,6); }
  143.                                  else{brq=(u16)(2000/phase);
  144.                                  flash[0]=10;
  145.                                  flash[3]=brq;
  146.                                  STMFLASH_Write(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)flash,10);
  147.                      CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,brq,CAN_Mode_Normal);//设置成功 返回 0xad 0x02 0x00 0x00 0x57 0x91
  148.                                  canbuf[2]=0x00;
  149.                                  canbuf[3]=0x00;
  150.                                  crc=CRC16_2(canbuf,4);
  151.                                  canbuf[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  152.          canbuf[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  153.                            Can_Send_Msg(canbuf,6);}
  154.                                  break;
  155.                         case 0x03:   //查询NH4值
  156.                                  canbuf[0]=0xad;
  157.                            canbuf[1]=0x03;
  158.                            crc=CRC16_2(canbuf,4);
  159.                            canbuf[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  160.          canbuf[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  161.                            Can_Send_Msg(canbuf,6);
  162.                            break;
  163.                         case 0x04:  //校准斜率
  164.                                  switch(canget[2])
  165.                                  {
  166.                                  case 0x00:
  167.                                          
  168.          canbuf[0]=0xad;
  169.          canbuf[1]=0x04;
  170.          crc=CRC16_2(canbuf,4);
  171.                            canbuf[4]=(unsigned char)(crc&0xff);
  172.          canbuf[5]=(unsigned char)((crc&0xff00)>>8);
  173.                            Can_Send_Msg(canbuf,6);
  174.          }                                         
  175.                         }
  176.                 }        
  177.     delay_ms(250);
  178.      
  179.         }                                                                                            
  180. }        
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ID:453576 发表于 2019-9-5 09:32 | 显示全部楼层
好东西，感谢楼主，健康永远是风口
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ID:453576 发表于 2019-9-5 09:32 | 显示全部楼层
感谢楼主！
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ID:728564 发表于 2020-4-13 21:30 | 显示全部楼层
真的很好。
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