基于STM32單片機(jī)的電池監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

保定理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的電池監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要目前，地球上的不可再生能源正在逐步減少，環(huán)境污染問(wèn)題也在日益的加劇，燃油汽車的普及，加重了能源的消耗和環(huán)境的污染。電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)的燃油汽車，具有能源利用率高、噪聲小、污染小、能源利用多樣化等優(yōu)點(diǎn)，成為汽車的發(fā)展的新趨勢(shì)。電動(dòng)汽車功能設(shè)備通常為電池，鋰電池廣泛運(yùn)用于家電、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等設(shè)備中,替代不可再生能源。因此設(shè)計(jì)安全、可靠、穩(wěn)定的電池管理系統(tǒng),具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分:設(shè)計(jì)鋰電池管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。基于STM32單片機(jī)對(duì)鋰電池進(jìn)行電源監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：利用電壓、電流、溫度監(jiān)控模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、溫度物理量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；利用電源模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算電池的剩余電量；能夠?qū)收线M(jìn)行分析，并利用蜂鳴報(bào)警模塊發(fā)出相應(yīng)的故障警報(bào)(聲光)；為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，建立通信總線，利用OLED顯示模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換。關(guān)鍵詞：STM32單片機(jī)；電源監(jiān)控；蜂鳴器模塊；OLED顯示模塊

目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1研究目的及意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3主要研究?jī)?nèi)容 3第2章系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 42.1設(shè)計(jì)方案 42.2功能需求分析 42.2.1技術(shù)路線： 42.2.2預(yù)期結(jié)果： 42.3總體方案設(shè)計(jì) 5第3章系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì) 63.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 63.2單片機(jī)型號(hào)選擇 73.3系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì) 73.2.1蜂鳴器模塊設(shè)計(jì) 83.2.2溫度監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì) 83.2.3OLED顯示模塊設(shè)計(jì) 93.2.4電流監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì) 103.2.5電壓監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì) 113.2.6電源模塊設(shè)計(jì) 11第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 144.1軟件主流程圖 144.2監(jiān)測(cè)模塊的軟件設(shè)計(jì) 144.3預(yù)警模塊的軟件設(shè)計(jì) 16第5章系統(tǒng)測(cè)試 175.1系統(tǒng)實(shí)物圖 175.2實(shí)物測(cè)試 17第6章總結(jié)與展望 206.1總結(jié) 206.2展望 20參考文獻(xiàn) 21致謝 22附錄 23第1章緒論1.1研究目的及意義目前，地球上的不可再生能源正在逐步減少，環(huán)境污染問(wèn)題也在日益的加劇，燃油汽車的普及，加重了能源的消耗和環(huán)境的污染，所以必須將其取代"。電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)的燃油汽車，具有能源利用率高、噪聲小、污染小、能源利用多樣化等優(yōu)點(diǎn)，正在取代燃油汽車，成為未來(lái)汽車的發(fā)展方向。但是，電動(dòng)車的發(fā)展受到動(dòng)力電池的限制，因此，對(duì)動(dòng)力電池的研究也是十分重要的。動(dòng)力電池在電動(dòng)車中扮演著極其重要的角色，是其能量的主要來(lái)源，電池組的工作狀態(tài)和性能對(duì)電動(dòng)車的影響是非常大的。當(dāng)前，電動(dòng)車動(dòng)力電池組的主要缺陷表現(xiàn)在容量上的不足、循環(huán)的壽命比較短、電池由于工藝等因素導(dǎo)致了自身存在著一些問(wèn)題。本課題研究就是解決這一類問(wèn)題。目前市場(chǎng)上使用的電池主要有鎳氫電池、鉛酸電池和鋰電池等等鋰電池相對(duì)于其它的電池而言，其能量的密度較高、對(duì)環(huán)境造成的影響較小、沒(méi)有記憶效應(yīng)、循環(huán)使用的壽命較長(zhǎng)，是使用較多的電池之一。鋰電池因?yàn)槠潢?yáng)極的物質(zhì)不同，又分成了很多種類，磷酸鐵鋰電池就是其中的一種，當(dāng)前，磷酸鐵鋰電池頻繁的用在電動(dòng)車上為了得到大容量的電池，使用時(shí)通常將十幾節(jié)甚至幾十節(jié)的磷酸鐵鋰電池串并聯(lián)在一起，以獲得更大的容量供電動(dòng)車使用。由于生產(chǎn)工藝的不足等因素，即使同一批次的電池，也沒(méi)有辦法做到完全同步的放電。串聯(lián)電池組在放電過(guò)程中，每個(gè)電池的電量衰減速度不一致，串聯(lián)電池組的有效總?cè)萘咳Q于最低電量的電池，當(dāng)串聯(lián)電池組中，有一節(jié)電池的電量被完全釋放后，電池組就必須停止工作，如果繼續(xù)進(jìn)行放電，容量較低的那一節(jié)單體電池會(huì)因?yàn)檫^(guò)放電而導(dǎo)致整個(gè)電池組的損壞。這樣會(huì)使得電池在使用過(guò)程中能量不能充分的利用，還會(huì)破壞鋰電池，使得鋰電池的容量降低,影響鋰電池的循環(huán)次數(shù)，嚴(yán)重時(shí)候甚至?xí)a(chǎn)生安全事故。因此，在串并聯(lián)鋰電池組中，均衡各個(gè)單體電池間的容量是非常重要的，當(dāng)電池組中的每一節(jié)電池的容量都近似相同的時(shí)候，此時(shí)的電池組就工作在最優(yōu)的環(huán)境下。鋰電池的荷電狀態(tài)(SOC)可以近似的看成是電池的剩余的電量，鋰電池管理系統(tǒng)其中的一個(gè)目標(biāo)就是要估算出電池組的荷電狀態(tài)8。鋰電池的荷電狀態(tài)無(wú)法直接通過(guò)測(cè)量得到，所以估算荷電狀態(tài)有一定的困難，提出一種合適的估算方法，將會(huì)提高估算的精度。鋰電池廣泛運(yùn)用于家電、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等設(shè)備中,替代不可再生能源,使能源短缺的問(wèn)題得以緩解。目前鋰電池的發(fā)展仍然有許多問(wèn)題亟待解決,鋰電池在過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等條件下會(huì)被損壞,導(dǎo)致使用壽命的減少,甚至出現(xiàn)更為嚴(yán)重的爆炸、起火等安全問(wèn)題,導(dǎo)致使用鋰電池的設(shè)備遭到破壞。另外,鋰電池的荷電狀態(tài)(StateofCharge,SOC)估算精度不夠,使得鋰電池的工作效率很低。因此設(shè)計(jì)安全、可靠、穩(wěn)定的電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS),具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分:(1)設(shè)計(jì)鋰電池管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。基于STM32單片機(jī)對(duì)鋰電池進(jìn)行電源監(jiān)控管理能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能(1)對(duì)電池組的電壓、電流溫度等物理量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；(2)能夠計(jì)算電池的剩余電量；(3)能夠?qū)收线M(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的故障警報(bào)(聲光)；(4)建立通信總線，向顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在全球資源危機(jī)和環(huán)境污染嚴(yán)重的大背景下，各大車企的轉(zhuǎn)型也是迫在眉睫。傳統(tǒng)燃油汽車向新能源電動(dòng)車的轉(zhuǎn)型已經(jīng)是大勢(shì)所趨，新能源電動(dòng)車成為了當(dāng)代汽車發(fā)展的方向。第八個(gè)五年計(jì)劃的正式啟動(dòng)，代表著我國(guó)正式的踏入電動(dòng)車領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和研究，因?yàn)榄h(huán)境持續(xù)的遭受到破壞，不可循環(huán)利用的能源逐漸的減少，我國(guó)在第九個(gè)五年計(jì)劃中，針對(duì)環(huán)境和能源的重大問(wèn)題，提出了“空氣進(jìn)化工程”這一偉大的項(xiàng)目計(jì)劃。第十個(gè)五年計(jì)劃時(shí)，電動(dòng)車作為我國(guó)重點(diǎn)的發(fā)展方向，受到國(guó)家大力的支持和推廣[9]，使得電動(dòng)車開(kāi)始在市場(chǎng)上普及。2010年，“863”計(jì)劃開(kāi)始啟動(dòng)，“三縱三橫”的重大布局拉開(kāi)帷幕"，此時(shí)電源管理系統(tǒng)也正式的進(jìn)入了研究的范圍。電動(dòng)車的研發(fā)在飛速的進(jìn)行，同時(shí)也出現(xiàn)了許多難題，電動(dòng)車的安全性和續(xù)航能力等問(wèn)題就是難題中的一部分，限制住了電動(dòng)車的發(fā)展腳步。一個(gè)完善的電源管理系統(tǒng)能夠提高電動(dòng)車的安全性、穩(wěn)定性，也可以使鋰電池組的壽命增加。目前，國(guó)內(nèi)各大名校的實(shí)驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)等，都在為電動(dòng)車的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，其中就包括了對(duì)電源管理系統(tǒng)的研究。2020年開(kāi)始至今，北京交通大學(xué)就一直致力干電源管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究，形成了覆蓋鎳氫電池、鉛酸電池和鋰電池多種類的結(jié)構(gòu)體系，可以適合于不同的車型，研發(fā)出的電源管理系統(tǒng)能夠進(jìn)行電壓、電流、溫度等的參數(shù)采集、能夠?qū)崿F(xiàn)單體電池間的均衡、電池荷電狀態(tài)的估算、故障的分析和處理等等。北理工在經(jīng)過(guò)不懈的努力后，為BK6121EV成功研發(fā)出了一套鉛酸電池的管理系統(tǒng)，該電源管理系統(tǒng)采用分布式的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警等功能。比亞迪、長(zhǎng)安和奇瑞等公司，也為新能源電動(dòng)車的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。2023年，劉愛(ài)芬、俊在《分析》說(shuō)明目前核電廠直流系統(tǒng)常用的電池類型為鉛酸蓄電池，單體較重，體積較大，需定期維護(hù)，運(yùn)維工作量大。近些年隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，磷酸鐵鋰電池性能快速提升，具有體積小、重量輕、能量密度高、壽命長(zhǎng)、運(yùn)維??人力投入少等優(yōu)點(diǎn)，??技術(shù)發(fā)展較為成熟，已在諸多工業(yè)領(lǐng)域逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。本文從磷酸鐵鋰電池技術(shù)特點(diǎn)與鉛酸蓄電池的性能、運(yùn)維需求、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等方面對(duì)比分析，對(duì)磷酸鐵鋰電池替代鉛酸蓄電池應(yīng)用于核電廠直流系統(tǒng)的可行性進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，提出初步設(shè)計(jì)方案構(gòu)想，為磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于核電廠直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。國(guó)外一些國(guó)家的政府很早就開(kāi)始大力發(fā)展新能源電動(dòng)車，并且在法律、政策和稅收方面都給予了企業(yè)非常大的支持和幫助，因此國(guó)外的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，電源管理系統(tǒng)作為電動(dòng)車最關(guān)鍵的部分之一，電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了電源管理系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。許多知名的汽車公司，比如日本的豐田和本田、美國(guó)的通用、德國(guó)的大眾汽車等等，都已經(jīng)把研究電源管理系統(tǒng)作為一個(gè)重點(diǎn)的研究對(duì)象。在國(guó)外科學(xué)家的努力下，已經(jīng)有很多完善的電源管理系統(tǒng)被研發(fā)出來(lái)7。目前，仍有許多國(guó)外的科學(xué)家為電源管理系統(tǒng)的研究奮斗著，并已經(jīng)取得了較為顯著的成果。美國(guó)是最早提出電源管理系統(tǒng)的國(guó)家。2018年Aerovironment公司開(kāi)發(fā)了一套SmartGuard系統(tǒng)。ACPropulsion公司開(kāi)發(fā)出了一套自己的電源管理系統(tǒng)BatOpt211，Batopt系統(tǒng)采用的是分布式結(jié)構(gòu)，分為主控制板和采樣板，采樣板負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)twowire總線傳輸給主控制板，主控制板將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，再做處理。2022年，DavinoS;CallegariD;PasiniD;ThomasM;NicoteraI在《用于智能鋰電池的具有自愈合功能的交聯(lián)GEL電解質(zhì)》中談到下一代鋰離子電池必須保證更好的耐久性、質(zhì)量、可靠性和安全性,以滿足電動(dòng)汽車等關(guān)鍵領(lǐng)域的嚴(yán)格技術(shù)要求?？朔绊戨姵匦阅艿耐嘶F(xiàn)象的一個(gè)突破性策略是開(kāi)發(fā)集成智能功能的先進(jìn)材料,如自修復(fù)單元。在此,我們提出了一種基于均勻且高度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的凝膠電解質(zhì),其承載了大量的液體電解質(zhì),具有多重優(yōu)勢(shì)：(i)自主、快速自修復(fù)和有希望的PF5清除作用；(ii)類似固體的機(jī)械穩(wěn)定性,盡管有大量的包裹液體；和(iii)良好的Li+傳輸。結(jié)果表明,該凝膠電解質(zhì)具有非常好的電導(dǎo)率(40°C時(shí)>1.0mScm-1),離子傳輸?shù)幕罨茌^低(0.25eV)。由于聚合物在本質(zhì)上修復(fù)嚴(yán)重裂縫或斷裂的能力,在物理?yè)p傷的情況下,運(yùn)輸特性很容易恢復(fù)。交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的良好彈性模量,結(jié)合固定在聚合物骨架內(nèi)的高比例陰離子,保證了穩(wěn)定的鋰電沉積,不利于與鋰金屬陽(yáng)極形成苔蘚狀樹(shù)枝晶。我們展示了使用LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NMC811)正極的全電池結(jié)構(gòu)的電解液性能,獲得了良好的循環(huán)性能和穩(wěn)定性。1.3主要研究?jī)?nèi)容基于STM32單片機(jī)對(duì)鋰電池進(jìn)行電源監(jiān)控管理能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能(1)對(duì)電池組的電壓、電流、溫度等物理量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；(2)能夠計(jì)算電池的剩余電量；（3）能夠?qū)﹄娫垂收线M(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的故障警報(bào)(聲光)；(4)建立通信總線，向顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。具體實(shí)現(xiàn)的功能如下(1)電壓表；實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池電壓，顯示；(2)電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池電流，顯示；(3)電量檢測(cè)模塊：監(jiān)測(cè)鋰電池電量，顯示；(4)聲光報(bào)警器：電源故障，蜂鳴器報(bào)警、指示燈閃爍；(5)向顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交。第2章系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.1設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)由硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩部分構(gòu)成。硬件設(shè)計(jì)分為協(xié)調(diào)器和終端設(shè)計(jì)。協(xié)調(diào)器包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、顯示屏接口電路設(shè)計(jì)、按鍵電路設(shè)計(jì)、蜂鳴器電路設(shè)計(jì)；終端包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、傳感器接口電路設(shè)計(jì)。基于STM32單片機(jī)對(duì)鋰電池進(jìn)行電源監(jiān)控管理能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：(1)電壓表；實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池電壓并顯示；(2)電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池電流并顯示；(3)電量檢測(cè)模塊：監(jiān)測(cè)鋰電池電量并顯示；(4)聲光報(bào)警器：電源故障，蜂鳴器報(bào)警、指示燈閃爍；(5)向顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交。2.2功能需求分析2.2.1技術(shù)路線：1.核心器件就是上位機(jī)、電壓表、電流表、溫度傳感器、電量顯示模塊、聲光報(bào)警器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)、下位機(jī)；2.軟件平臺(tái)程序用keil5;3.畫(huà)原理圖用AD;4.編程語(yǔ)言用C語(yǔ)言;5.設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖。2.2.2預(yù)期結(jié)果：作品展示，完成一個(gè)基于STM32單片機(jī)對(duì)鋰電池進(jìn)行電源監(jiān)控管理設(shè)計(jì)。主要由上位機(jī)、電壓表、電流表、溫度傳感器、電量顯示模塊、聲光報(bào)警器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)、下位機(jī)。實(shí)現(xiàn)的功能如下1.電壓表；實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池電壓，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；2.電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池電流，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；3、電量檢測(cè)模塊：監(jiān)測(cè)鋰電池電量，顯示并發(fā)送給上位機(jī)；4、聲光報(bào)警器：電源故障，蜂鳴器報(bào)警、指示燈閃爍；5、藍(lán)牙模塊：通過(guò)藍(lán)牙將信息傳遞給上位機(jī)。2.3總體方案設(shè)計(jì)1、理論知識(shí)準(zhǔn)備階段，理解設(shè)計(jì)課題，認(rèn)真研究課題所涉及到的內(nèi)容，能夠較好的掌握有關(guān)題目的知識(shí)；2、確定系統(tǒng)各個(gè)模塊，理清各個(gè)模塊之間的關(guān)系，收集相關(guān)得到軟硬件資料；3、規(guī)劃課題，確定系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，勾畫(huà)出大體系統(tǒng)框架并在結(jié)構(gòu)框架的基礎(chǔ)上提出原理框圖；4、利用軟件完成硬件電路部分設(shè)計(jì)并畫(huà)出各部分電路圖，將系統(tǒng)部件通過(guò)接口電路集合在一起，并畫(huà)出電路圖；5、根據(jù)系統(tǒng)控制過(guò)程完成軟件設(shè)計(jì)部分，繪制出主流程圖；6、進(jìn)行模擬仿真，檢查系統(tǒng)是否能夠按照要求實(shí)現(xiàn)控制功能，整理論文。7、完成實(shí)物。

系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)該系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩個(gè)主要部分。硬件設(shè)計(jì)涵蓋了協(xié)調(diào)器和終端的設(shè)計(jì)。協(xié)調(diào)器包括主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、顯示屏接口電路設(shè)計(jì)、按鍵電路設(shè)計(jì)和蜂鳴器電路設(shè)計(jì)；終端包括主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)和傳感器接口電路設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下功能：電壓表：能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的電壓，并將其顯示在屏幕上，并將數(shù)據(jù)上報(bào)給上位機(jī)。這樣可以方便用戶了解電池的電壓狀態(tài)。電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的電流，并將其顯示在屏幕上，并將數(shù)據(jù)上報(bào)給上位機(jī)。這有助于用戶了解電池的充放電狀態(tài)。電量檢測(cè)模塊：能夠監(jiān)測(cè)鋰電池的電量，并將其顯示在屏幕上，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)。這可以幫助用戶了解電池的剩余電量。聲光報(bào)警器：當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)聲音，指示燈會(huì)閃爍，提醒用戶存在問(wèn)題。藍(lán)牙模塊：通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)，將信息傳遞給上位機(jī)。這樣用戶可以通過(guò)上位機(jī)接收和處理來(lái)自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。通過(guò)這些功能的實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)為用戶提供了便捷的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能，并通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交互，提供了更加靈活和智能的控制方式。圖3.1總體原理圖3.2單片機(jī)型號(hào)選擇主控制芯片選擇STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是由意法半導(dǎo)體集團(tuán)基于STM32系列ARMCortex-M內(nèi)核開(kāi)發(fā)的一款具有64KB的程序存儲(chǔ)器的32位微控制器。其工作時(shí)需要2V~3.6V的電壓和-40℃~85℃環(huán)境溫度。STM32系列單片機(jī)是一款高性能，功能強(qiáng)大的系列單片機(jī)。該系列單片機(jī)常被用于要求低成本、高性能和低功耗的嵌入式應(yīng)用程序，其在功耗和集成方面也展現(xiàn)出良好的性能。由于其便捷的工具和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)并且結(jié)合了強(qiáng)大的功能性，在業(yè)界很受歡迎。本實(shí)驗(yàn)采用的最小系統(tǒng)如下圖。圖3.2STM32fl03c8t6最小系統(tǒng)原3.3系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)3.3.1蜂鳴器模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的器件，常用來(lái)產(chǎn)生設(shè)備的按鍵音、報(bào)警音等提示信號(hào)蜂鳴器按驅(qū)動(dòng)方式可分為有源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器有源蜂鳴器：內(nèi)部自帶振蕩源，將正負(fù)極接上直流電壓即可持續(xù)發(fā)聲，頻率固定無(wú)源蜂鳴器：內(nèi)部不帶振蕩源，需要控制器提供振蕩脈沖才可發(fā)聲，調(diào)整提供振蕩脈沖的頻率，可發(fā)出不同頻率的聲音蜂鳴器有正負(fù)極，頂部印有+號(hào)的為正極，若蜂鳴器引腳沒(méi)剪，則長(zhǎng)的為正極，單片機(jī)引腳不能直接蜂鳴器，加NPN型三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的引腳驅(qū)動(dòng)能力有限，蜂鳴器的功率比較大，所以需要通過(guò)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)，R1為限流電阻，單片機(jī)引腳如果給高電平，則三極管導(dǎo)通，VCC便給蜂鳴器供電，如果給低電平，則三極管斷開(kāi)，PNP型三極管同理，只不過(guò)是單片機(jī)引腳輸出低電平導(dǎo)通，輸出高電平斷開(kāi)。蜂鳴器模塊原理圖如下圖。圖3.3蜂鳴器模塊原理圖3.3.2溫度監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)DS18B20的讀寫(xiě)時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。DS18B20測(cè)溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)發(fā)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值.獨(dú)特的一線接口，只需要一條口線通信多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用無(wú)需外部元件可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0V至5.5V無(wú)需備用電源測(cè)量溫度范圍為-55°C至+125℃。華氏相當(dāng)于是-67°F到257°F。在攝氏度-10°C至+85°C范圍內(nèi)精度為±0.5°C溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位，溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒，用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、品溫度計(jì)、或任何熱敏感系統(tǒng)描述該DS18B20的度計(jì)提供9至12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù))。由于DS18B20是一條口線通信，所以器與DS18B20只有一個(gè)一條口線連接。為讀寫(xiě)以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線??本身獲得能量，不需要外接電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS1??8B20的包含一個(gè)獨(dú)特的序號(hào)，多個(gè)DS18B20s可以同時(shí)存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境控制，感測(cè)建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制。DS18B20采用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無(wú)法使用。主要首先提供以下功能命令之一：1）讀ROM，2）ROM匹配，3）搜索ROM，4）跳過(guò)ROM，5）報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒(méi)有一個(gè)器件的64位光刻ROM序列號(hào)，可以在掛在一線上多個(gè)器件選定某一個(gè)器件，同時(shí)，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設(shè)備。若指令成功地使DS18B20完成溫度測(cè)量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DS18B20的存儲(chǔ)器。一個(gè)控制功能指揮指示DS18B20的演出測(cè)溫。測(cè)量結(jié)果將被放置在DS18B20內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲(chǔ)器。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM的數(shù)據(jù)。如果DS18B20不使用報(bào)警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫(xiě)TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。通過(guò)緩存器讀寄存器。所有數(shù)據(jù)的讀，寫(xiě)都是從最低位開(kāi)始。圖3.4溫度傳感器原理圖3.3.3OLED顯示模塊設(shè)計(jì)OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管（OrganicLight-EmittingDiode），又稱為有機(jī)電激光顯示（OrganicElectroluminesenceDisplay,OELD）。因?yàn)榫邆漭p薄、省電等特性，因此從2003年開(kāi)始，這種顯示設(shè)備在MP3播放器上得到了廣泛應(yīng)用，而對(duì)于同屬數(shù)碼類產(chǎn)品的DC與手機(jī)，此前只是在一些展會(huì)上展示過(guò)采用OLED屏幕的工程樣品。自2007年后，壽命得到很大提高，具備了許多LCD不可比擬的優(yōu)勢(shì)。GND：電源地VCC：2.2V~5.5VSCL（D0）：CLK時(shí)鐘（高電平2.2V~5.5V）SDA(D1)：MOSI數(shù)據(jù)（高電平2.2V~5.5V）RST：復(fù)位（高電平2.2V~5.5V）D/C：數(shù)據(jù)/命令（高電平2.2V~5.5V）兼容3.3V和5V控制芯片的I/O電平（無(wú)需任何設(shè)置，直接兼容）板子管腳依次為G(地)，3.3V/5V（電源），SCL(CLK時(shí)鐘)，SDA（MISO數(shù)據(jù)），RES（復(fù)位），DC（數(shù)據(jù)/命令）單片機(jī)采用3.3V/5V電壓的接線模式。圖3.5OLED顯示原理圖3.3.4電流監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)是基于STM32單片機(jī)的鋰電池電源監(jiān)控管理系統(tǒng)的一部分，專注于電流檢測(cè)的硬件設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中，電流檢測(cè)硬件模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的電流，并提供相應(yīng)的電流數(shù)據(jù)。其主要組成部分包括電流傳感器、模擬信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)處理電路和STM32單片機(jī)。電流傳感器負(fù)責(zé)將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并通過(guò)模擬信號(hào)采集電路將其轉(zhuǎn)化為適合單片機(jī)處理的模擬電壓信號(hào)。該模擬信號(hào)隨后經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理電路進(jìn)行濾波和放大等處理，以確保準(zhǔn)確度和可靠性。STM32單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心，接收并處理來(lái)自電流檢測(cè)模塊的模擬電壓信號(hào)。通過(guò)內(nèi)置的ADC模塊，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電流值，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。最后，通過(guò)系統(tǒng)的顯示模塊或與上位機(jī)的通信模塊，將電流數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或上傳給上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步分析和管理。通過(guò)電流檢測(cè)硬件設(shè)計(jì)，用戶可以實(shí)時(shí)獲取鋰電池的電流信息，了解電池的充放電情況，并進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控和管理。這為鋰電池的安全和可靠使用提供了重要的支持和保障。圖3.6電流監(jiān)測(cè)原理圖3.3.5電壓監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)是基于STM32單片機(jī)的鋰電池電源監(jiān)控管理系統(tǒng)的一部分，專注于電壓檢測(cè)的硬件設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中，電壓檢測(cè)硬件模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的電壓，并提供準(zhǔn)確的電壓數(shù)據(jù)。該模塊包括電壓傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和STM32單片機(jī)。電壓傳感器負(fù)責(zé)將電池的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電壓值，并將其傳輸?shù)叫盘?hào)處理電路中。信號(hào)處理電路負(fù)責(zé)濾波、放大和調(diào)整電壓信號(hào)，以確保準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。STM32單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心，接收并處理來(lái)自電壓檢測(cè)模塊的電壓信號(hào)。通過(guò)內(nèi)置的ADC，模擬電壓信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值，然后進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。最終，通過(guò)系統(tǒng)的顯示模塊或與上位機(jī)的通信模塊，將電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或傳輸給上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步分析和管理。通過(guò)電壓檢測(cè)硬件設(shè)計(jì)，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的電壓，了解電池的狀態(tài)和剩余電量，并進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控和管理。這有助于確保電池的安全運(yùn)行和優(yōu)化使用，提供了對(duì)電源的全面控制和保護(hù)。圖3.6電壓監(jiān)測(cè)原理圖3.3.6電源模塊設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)包含了一個(gè)被檢測(cè)電源模塊，用于對(duì)鋰電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。被檢測(cè)電源模塊主要負(fù)責(zé)接收鋰電池的供電，并進(jìn)行電源參數(shù)的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。它包括電源輸入接口、電源管理電路和相關(guān)傳感器。電源輸入接口用于連接鋰電池，并提供電源供應(yīng)。通過(guò)該接口，電源模塊能夠獲取來(lái)自鋰電池的電壓和電流信號(hào)。電源管理電路是被檢測(cè)電源模塊的核心部分，負(fù)責(zé)對(duì)電源參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。它包括電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)電路。電壓檢測(cè)電路能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)鋰電池的電壓值，電流檢測(cè)電路能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池的電流值，而溫度檢測(cè)電路能夠監(jiān)測(cè)電池的溫度情況。通過(guò)這些檢測(cè)電路，被檢測(cè)電源模塊能夠準(zhǔn)確獲取鋰電池的電源參數(shù)信息，并將其傳遞給系統(tǒng)的主控制單元（如STM32單片機(jī)）。主控制單元可以根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，并提供實(shí)時(shí)的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和管理功能。通過(guò)被檢測(cè)電源模塊的設(shè)計(jì)，用戶可以獲得對(duì)鋰電池的電壓、電流和溫度等重要參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)采取措施保護(hù)電池和優(yōu)化使用。這有助于提高電池的安全性和可靠性，并為用戶提供更好的電源管理體驗(yàn)。圖3.7電源接口測(cè)原理圖

第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1軟件主流程圖本系統(tǒng)由硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩部分構(gòu)成。硬件設(shè)計(jì)分為協(xié)調(diào)器和終端設(shè)計(jì)。協(xié)調(diào)器包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、顯示屏接口電路設(shè)計(jì)、按鍵電路設(shè)計(jì)、蜂鳴器電路設(shè)計(jì)；終端包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、傳感器接口電路設(shè)計(jì)。開(kāi)始實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓電流電量并顯示電源是否故障開(kāi)始實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓電流電量并顯示電源是否故障蜂鳴器報(bào)警指示燈顯示否是系統(tǒng)初始化結(jié)束4.1系統(tǒng)總體軟件流程圖

4.2監(jiān)測(cè)模塊的軟件設(shè)計(jì)電壓表；實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池電壓，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池電流，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；電量檢測(cè)模塊：監(jiān)測(cè)鋰電池電量，顯示并發(fā)送給上位機(jī)；開(kāi)始開(kāi)始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓電流電量并顯示實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓電流電量并顯示結(jié)果結(jié)果圖4.2數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)軟件流程圖

4.3預(yù)警模塊的軟件設(shè)計(jì)聲光報(bào)警器當(dāng)電源故障是，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行蜂鳴器報(bào)警、指示燈閃爍以此來(lái)提醒更換電池。開(kāi)始電池?cái)?shù)據(jù)監(jiān)控開(kāi)始電池?cái)?shù)據(jù)監(jiān)控是否異常蜂鳴器報(bào)警指示燈顯示否是系統(tǒng)初始化結(jié)束圖4.3電池預(yù)警軟件流程圖

第5章系統(tǒng)測(cè)試5.1系統(tǒng)實(shí)物圖本系統(tǒng)由硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩部分構(gòu)成。硬件設(shè)計(jì)分為協(xié)調(diào)器和終端設(shè)計(jì)。協(xié)調(diào)器包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、顯示屏接口電路設(shè)計(jì)、按鍵電路設(shè)計(jì)、蜂鳴器電路設(shè)計(jì)；終端包含主控制單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、傳感器接口電路設(shè)計(jì)。圖5.1總體實(shí)物圖5.2實(shí)物測(cè)試電壓表；實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池電壓，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；電流表：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池電流，顯示，并上報(bào)給上位機(jī)；電量檢測(cè)模塊：監(jiān)測(cè)鋰電池電量，顯示并發(fā)送給上位機(jī)；聲光報(bào)警器當(dāng)電源故障是，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行蜂鳴器報(bào)警、指示燈閃爍以此來(lái)提醒更換電池。該設(shè)計(jì)的測(cè)試可以按照以下步驟進(jìn)行：電壓檢測(cè)測(cè)試：提供已知電壓的電源供應(yīng)，連接至電壓表。確保電壓表與STM32單片機(jī)正確連接。使用STM32單片機(jī)讀取電壓表的數(shù)據(jù)，并與已知電壓進(jìn)行比較。驗(yàn)證讀取的電壓值與已知電壓的一致性。電流檢測(cè)測(cè)試：提供已知電流的負(fù)載，連接至電流表。確保電流表與STM32單片機(jī)正確連接。使用STM32單片機(jī)讀取電流表的數(shù)據(jù)，并與已知電流進(jìn)行比較。驗(yàn)證讀取的電流值與已知電流的一致性。電量檢測(cè)測(cè)試：提供已知電量的鋰電池，連接至電量檢測(cè)模塊。確保電量檢測(cè)模塊與STM32單片機(jī)正確連接。使用STM32單片機(jī)讀取電量檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)，并與已知電量進(jìn)行比較。驗(yàn)證讀取的電量值與已知電量的一致性。電源故障測(cè)試：模擬電源故障情況，如斷電或電壓異常。確保聲光報(bào)警器與STM32單片機(jī)正確連接。觀察聲光報(bào)警器的反應(yīng)，包括蜂鳴器報(bào)警和指示燈閃爍。驗(yàn)證聲光報(bào)警器的報(bào)警功能是否正常。數(shù)據(jù)交換測(cè)試：確保通信總線正確連接，包括顯示系統(tǒng)與STM32單片機(jī)之間的通信。發(fā)送模擬數(shù)據(jù)或命令至顯示系統(tǒng)，如請(qǐng)求顯示電池的電壓、電流或剩余電量。驗(yàn)證顯示系統(tǒng)能夠接收并正確顯示來(lái)自STM32單片機(jī)的數(shù)據(jù)或命令。在每個(gè)測(cè)試步驟中，可以使用合適的測(cè)試設(shè)備、模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H電源進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)測(cè)試，確保系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)、顯示和報(bào)警電池的相關(guān)參數(shù)，并與顯示系統(tǒng)進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)交換。圖5.2各項(xiàng)數(shù)據(jù)正常顯示圖5.3燈光報(bào)警正常顯示

第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)系統(tǒng)軟件的調(diào)試過(guò)程并不是一帆風(fēng)順，在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤。但在老師的輔導(dǎo)下，我總算發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，并糾正了設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不科學(xué)的地區(qū)。設(shè)計(jì)方案中的問(wèn)題和解決方法主要包含下面一些層面。1.在功率模塊模擬仿真過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)調(diào)試輸出值一直達(dá)不上設(shè)計(jì)規(guī)定。查驗(yàn)基本原理錯(cuò)誤后，發(fā)現(xiàn)電路板焊接時(shí)出現(xiàn)了一些技術(shù)問(wèn)題，于是重新焊接。2.應(yīng)用仿真軟件，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤代碼。然后調(diào)整，發(fā)現(xiàn)在啟用程序流程時(shí)，單片機(jī)沒(méi)有正常復(fù)位，在程序流程中添加復(fù)位程序流程后才獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。3.在模擬仿真時(shí)，一直提醒存有邏輯錯(cuò)誤。盡管不危害效果的輸出，但在具體印刷制版過(guò)程中確實(shí)會(huì)危害電源電路。之后通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)信息發(fā)送錯(cuò)誤代碼表明時(shí)，未能分辨忙碌情況。之后在制定中添加忙碌情況分辨后，系統(tǒng)軟件工作中一切正常，數(shù)據(jù)信息口也沒(méi)有提醒邏輯錯(cuò)誤。6.2展望在未來(lái)的研究和應(yīng)用中，可以進(jìn)一步完善和優(yōu)化電源監(jiān)控管理系統(tǒng)。首先，可以考慮引入更多的監(jiān)測(cè)參數(shù)，如溫度、電流波形等，以提高對(duì)電池狀態(tài)的全面監(jiān)測(cè)和評(píng)估能力。其次，可以研究和開(kāi)發(fā)更智能化的算法，對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)和分析，以提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障和問(wèn)題。此外，可以進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)交換方式，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。最后，還可以考慮與其他系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)更多領(lǐng)域的應(yīng)用，如無(wú)人機(jī)、電動(dòng)車等?？偟膩?lái)說(shuō)，基于STM32單片機(jī)的電源監(jiān)控管理系統(tǒng)在電池安全和性能管理方面具有重要意義。通過(guò)不斷的研究和改進(jìn)，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性、精確性和智能化水平，為電源管理領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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附錄電路圖源代碼#include"delay.h"#include"sys.h"#include"oled.h"#include"bmp.h"#include"key.h"#include"usart.h"#include"usart2.h"#include"usart3.h"#include"led.h"#include"adc.h"#include"ds18b20.h"#include"monitor.h"shorttemperature; u8tem[15];u8temperaturedyu=28; u8temperaturehyu=32; u8temgyu[15];u8temdyu[15];intkzFlag=0;unsignedintrenyu=20;u8renyus[15];longdl;u8dianlius[15];unsignedintdlyu=10;u8dlyus[15];longya;u8yas[15];unsignedintyayu=20;u8yayus[15];longliang;u8liangs[15];intfragment=0;u8send[30];intbeepnum=0;intbiaozhi=0;intbiaozhi1=0;intbiaozhi2=0;intbiaozhi3=0;intbiaozhi4=0;intbiaozhi5=0;voidUSART1_Puts(char*str){while(*str){USART1->DR=*str++;while((USART1->SR&0X40)==0);}}voidUSART3_Puts(char*str){while(*str){USART3->DR=*str++;while((USART3->SR&0X40)==0);}}intmain(void){ inti,j;u16adcx; delay_init(); NVIC_Configuration(); OLED_Init(); OLED_ColorTurn(0);//0正常顯示，1反色顯示OLED_DisplayTurn(0);//0正常顯示1屏幕翻轉(zhuǎn)顯示 OLED_Refresh(); OLED_Clear(); KEY_Init(); LED_Init(); beep_Init(); beep=0; Adc_Init(); //ADC初始化 usart2_init(9600);usart3_init(9600); JDQ1=1; JDQ2=1;OLED_ShowChinese(0,0,0,16);//系 OLED_ShowChinese(18,0,1,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,0,":",16); OLED_ShowChinese(0,16,2,16);//系 OLED_ShowChinese(18,16,3,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,16,":",16); OLED_ShowChinese(0,32,4,16);//系 OLED_ShowChinese(18,32,5,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,32,":",16); OLED_ShowChinese(0,48,6,16);//系 OLED_ShowChinese(18,48,7,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,48,":",16); OLED_Refresh();LED1=0;LED2=0;LED3=0; while(DS18B20_Init()) //DHT11初始化 { delay_ms(200);} KEY_Init(); temdyu[0]=temperaturedyu/10+'0'; temdyu[1]=temperaturedyu%10+'0'; OLED_ShowString(95,0,temdyu,16); yayus[0]=yayu%100/10+'0'; yayus[1]='.'; yayus[2]=yayu%10+'0'; yayus[3]=0; OLED_ShowString(95,16,yayus,16); dlyus[0]=dlyu%100/10+'0'; dlyus[1]='.'; dlyus[2]=dlyu%10+'0'; dlyus[3]=0; OLED_ShowString(95,32,dlyus,16); OLED_Refresh(); while(1) { if(USART3_RX_STA==1){ USART3_RX_STA=0; if(USART3_TX_BUF[0]=='w'){ if(USART3_TX_BUF[1]=='1'){ temperaturedyu=(USART3_TX_BUF[2]-'0')*10+USART3_TX_BUF[3]-'0'; yayu=(USART3_TX_BUF[4]-'0')*100+(USART3_TX_BUF[5]-'0')*10+USART3_TX_BUF[6]-'0'; dlyu=(USART3_TX_BUF[7]-'0')*10+USART3_TX_BUF[8]-'0'; renyu=(USART3_TX_BUF[9]-'0')*10+USART3_TX_BUF[10]-'0'; temdyu[0]=temperaturedyu/10+'0'; temdyu[1]=temperaturedyu%10+'0'; OLED_ShowString(95,0,temdyu,16); yayus[0]=yayu/100+'0'; yayus[1]=yayu%100/10+'0'; yayus[2]=yayu%10+'0'; yayus[3]=0; OLED_ShowString(95,16,yayus,16); dlyus[0]=dlyu%100/10+'0'; dlyus[1]='.'; dlyus[2]=dlyu%10+'0'; dlyus[3]=0; OLED_ShowString(95,32,dlyus,16); OLED_Refresh(); } } } ya=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10)*33/4096; temperature=DS18B20_Get_Temp(); adcx=Get_Adc_Average(0,10); dl=adcx*330/4096;//5/255=0.01960784313 dianlius[0]=dl/1000%10+'0'; dianlius[1]='.'; dianlius[2]=dl/100%10+'0'; dianlius[3]=dl/10%10+'0'; dianlius[4]=dl/1%10+'0'; dianlius[5]='A'; dianlius[6]=0; OLED_ShowString(45,32,dianlius,16); yas[0]=ya%100/10+'0'; yas[1]='.'; yas[2]=ya%10+'0'; yas[3]=0; OLED_ShowString(54,16,yas,16); tem[0]=temperature/100+'0'; tem[1]=temperature%100/10+'0'; tem[2]='.'; tem[3]=temperature%10+'0'; tem[4]=0; OLED_ShowString(54,0,tem,16); liang=ya*1000/37; liangs[0]=liang%10000/1000+'0'; liangs[1]=liang%1000/100+'0'; liangs[2]=liang%100/10+'0'; liangs[3]='.'; liangs[4]=liang%10+'0'; liangs[5]='%'; liangs[6]=0; OLED_ShowString(54,48,liangs,16); OLED_Refresh(); if(ya<yayu){ biaozhi3=1; }else{ biaozhi3=0; } if(temperature>temperaturedyu*10){ biaozhi1=1; }else{ biaozhi1=0; } if(dl>dlyu*100){ biaozhi2=1; }else{ biaozhi2=0; } if(biaozhi1==1||biaozhi2==1||biaoz