基于STM32的温控风扇的设计程序

这周末有空,自己完成一个用STM32开发板加上一个电脑散热风扇,以及DS18B0完成了一温控和手动的风扇。主要功能是:1、自动模式,利用温度控制风扇的转速以及风扇的开关;

2、手动模式,通过按键控制风扇的转速和开关。

下面直接分享温控风扇的主要程序:


一、DS18B20程序:

#inlcude “stm32f10x.h”

#include "ds18b20.h"
static void DS18B20_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_CLK, ENABLE);   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

/*调用库函数,初始化DS18B20_PORT*/
  GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN); 
}

static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
 GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

/*
 * 函数名:DS18B20_Mode_Out_PP
 * 描述  :使DS18B20-DATA引脚变为输出模式
 * 输入  :无
 * 输出  :无
 */
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}


/*
 *主机给从机发送复位脉冲
 */
static void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主机设置为推挽输出 */
DS18B20_Mode_Out_PP();

DS18B20_DATA_OUT=0;
/* 主机至少产生480us的低电平复位信号 */
delay_us(750);

/* 主机在产生复位信号后,需将总线拉高 */
DS18B20_DATA_OUT=1;

/*从机接收到主机的复位信号后,会在15~60us后给主机发一个存在脉冲*/
delay_us(15);
}


/*
 * 检测从机给主机返回的存在脉冲
 * 1:成功
 * 0:失败
 */
int DS18B20_Check(void)
{
uint8_t pulse_time = 0;

/* 主机设置为上拉输入 */
DS18B20_Mode_IPU();

/* 等待存在脉冲的到来,存在脉冲为一个60~240us的低电平信号 
* 如果存在脉冲没有来则做超时处理,从机接收到主机的复位信号后,会在15~60us后给主机发一个存在脉冲
*/
while( DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<100 )
{
pulse_time++;
delay_us(1);
}
/* 经过100us后,存在脉冲都还没有到来*/
if( pulse_time >=100 )
return 0;
else
pulse_time = 0;

/* 存在脉冲到来,且存在的时间不能超过240us */
while( !DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time++;
delay_us(1);
}
if( pulse_time >=240 )
return 0;
else
return 1;
}


/*
 * 从DS18B20读取一个bit
 */
static uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
uint8_t dat;

/* 读0和读1的时间至少要大于60us */
DS18B20_Mode_Out_PP();
/* 读时间的起始:必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
DS18B20_DATA_OUT=0;
delay_us(10);

/* 设置成输入,释放总线,由外部上拉电阻将总线拉高 */
DS18B20_Mode_IPU();
//Delay_us(2);

if( DS18B20_DATA_IN() == SET )
dat = 1;
else
dat = 0;

/* 这个延时参数请参考时序图 */
delay_us(45);

return dat;
}


/*
 * 从DS18B20读一个字节,低位先行
 */
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat = 0;

for(i=0; i<8; i++) 
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (dat) | (j<<i);
}

return dat;
}


/*
 * 写一个字节到DS18B20,低位先行
 */
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();

for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1;
/* 写0和写1的时间至少要大于60us */
if (testb)
{
DS18B20_DATA_OUT=0;
/* 1us < 这个延时 < 15us */
delay_us(8);

DS18B20_DATA_OUT=1;
delay_us(58);
}
else
{
DS18B20_DATA_OUT=0;
/* 60us < Tx 0 < 120us */
delay_us(70);

DS18B20_DATA_OUT=1;
/* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
delay_us(2);
}
}
}


void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();  
DS18B20_Write_Byte(0XCC);/* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);/* 开始转换 */
}


void DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_GPIO_Config();
DS18B20_Rst();

// return DS18B20_Presence();
}


/*
 * 存储的温度是16 位的带符号扩展的二进制补码形式
 * 当工作在12位分辨率时,其中5个符号位,7个整数位,4个小数位
 *
 *         |---------整数----------|-----小数 分辨率 1/(2^4)=0.0625----|
 * 低字节  | 2^3 | 2^2 | 2^1 | 2^0 | 2^(-1) | 2^(-2) | 2^(-3) | 2^(-4) |
 *
 *
 *         |-----符号位:0->正  1->负-------|-----------整数-----------|
 * 高字节  |  s  |  s  |  s  |  s  |    s   |   2^6  |   2^5  |   2^4  |
 *
 * 
 * 温度 = 符号位 + 整数 + 小数*0.0625
 */
float DS18B20_Get_Temp(void)
{
uint8_t tpmsb, tplsb;
short s_tem;
float f_tem;

DS18B20_Rst();
delay_us(300);
DS18B20_Write_Byte(0XCC);/* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);/* 开始转换 */

DS18B20_Rst();
delay_us(300);
DS18B20_Write_Byte(0XCC);/* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE);/* 读温度值 */

tplsb = DS18B20_Read_Byte(); 
tpmsb = DS18B20_Read_Byte(); 

s_tem = tpmsb<<8;
s_tem = s_tem | tplsb;

if( s_tem < 0 )/* 负温度 */
f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
else
f_tem = s_tem * 0.0625;

return f_tem;
}

二、利用PWM风扇控制程序:

#include "stm32f10x.h"
#include "fanner.h"
#include "ds18b20.h"
#include "delay.h"
#include "lcd.h"




u16 change;   //保存温度变化
int flag=0; //作为手动挡和自动挡
int pluse=79; //保存捕获比较寄存器的值
int j=1; //电风扇手动挡档数


/*设置风扇相关的GPIO,定时器和捕获比较的设置*/
void fanner_config(void)
{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructer;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructer;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructer;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

GPIO_InitStructer.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructer.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructer.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructer);

TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Period=99;//周期为100
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Prescaler=71;
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructer);

TIM_OCInitStructer.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//pwm模式1,小于比较捕获寄存器的值为有效电平
TIM_OCInitStructer.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructer.TIM_Pulse=0;
TIM_OCInitStructer.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;//有效电平为低电平,pwm输入到风扇负极,比较寄存器越大,低电平时间越长
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructer);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);//开计数器

}


/*风扇控制*/
void temp_con(void)
{

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==1)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==1)
{
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==1);
flag++;
}
}
/*自动情况*/
if(flag%2==0)
{
LCD_Clear(0, 60, 100, 20, BLACK);
LCD_DispStr(66, 60,"atuo", WHITE);

change=(int)DS18B20_Get_Temp();


if(change>26 || change<22)//温度在22-17度之间,风扇转速随温度升高而加快
{

TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
}
else
{
TIM_SetCompare3(TIM3, change*5-31);//随温度调节捕获比较寄存器的值,调整转速
}
}
/*手动模式*/
if(flag%2!=0) 
{
LCD_DispStr(66, 60,"human", WHITE);
LCD_DisNum(56,60,j,WHITE);
TIM_SetCompare3(TIM3, pluse);

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13)==0)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13)==0)
{
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13)==0);
pluse=pluse+5;
j=j+1;

if(pluse>99)
{
pluse=79;
j=1;
}
LCD_DisNum(56,60,j,WHITE);
TIM_SetCompare3(TIM3, pluse);
}
}

}

}

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