题2   现场数据采集装置设计





便携式数据采集装置将在现场采集到的数据装入装置的内部数存贮器，以待送实验室或试验中心的计算机进行分析处理，由于现场不一定有交流电供电，而且采集到的数据必须保存到送实验室，因此装置必须以电池或蓄电池供电或者采用FALSH、EEPROM型的存储器。整个装置的基本性能如下：

    1、模数转换器分辨率：  1 2位

    2、采样速率：100 μs／一次采样～100 ms／一次采样， 共十种采样速率可选择

    3、输入电压量程：    10 mV～10 V ，共十种量程可选择

    4、一次采样点数：    1 K点～64 K点．共七种采样点数可选择

5、读写存贮器的容量：  SARM, EEPROM或FLASH

    6、面板显示器：    LCD（液晶）数码显示，用于显示已采样次数或显示剩余

    存贮器容量

    7、串行通信能力：标准RS-232-C电平，波特率可选择9600或115200。具备把本地数据批量上传到上位机的功能。

    8、电源： 4节5号电池供电

9、节电功能：5 min不采样，自动进入低功耗状态。

设计以MSP430为核心的采集装置电路，并编写相关的系统软件。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02900.png)



帮助：

```css
https://docs.qq.com/sheet删除这几个中文打开此/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430G2553，单片机，口袋板， 现场数据采集装置设计

题1  空调机遥控发射机





空调遥控器可以用来庙宇空调机的控制温度（室内温度）、工作状态（常态、除湿、通风）、风扇风速（强、弱、中）以及定时时间（空调工作多少小时自动开机或延时多少小时自动开机）。使用者在遥控器上庙宇预期的空调机工作状态、控制温度及延时时间后，这些参数即送至空调机，空调机按要求开始工作。

该遥控器的要求如下：

（1） 数字显示器：第一组显示时间，发送前指示设定的延时时间：0——9 h,发送后指示剩余的延时时间；第二组显示控制温度15——35℃。

（2） 工作状态指示器3组：第一组指示设定的工作状态：常态、除湿、通风；第二组指示延时开机、延时停机、取消等三种延时要求；第三组指示空调机的三种工作速度：慢速、中速、高速。

（3）红外发射管，发射的调制频率是45 KHz。

（4）3节5号电供电。

（5）面板示意图见图，用LCD实现界面。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02901.png)

帮助：

```css
https://docs.qq.com/sheet删除这几个中文打开此/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430G2553，单片机，口袋板，空调机遥控发射机

ds2431p+t&r





stm32读写程序：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02916.png)

部分程序：

```cpp
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "sys.h"
#include "DS2431.h"
unsigned char serialNb[8];
unsigned char read_data[129] = {11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                111, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0xff};
unsigned char write_data[129] = {11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 111, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                                 11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0xff};
unsigned char status;
unsigned char debug = 0; /* 0: release, 1: debug Õý³£¸ø0 */
u8 tim_data_finish_status = 0;
u8 start_tim = 0;
u8 rev_data_uart_buffer[600];
int rev_data_uart_buffer_cnt = 0;
int rev_counter_deal = 0;//´¦ÀíµÄÊ±ºòµÄ¼ÆÊýÆ÷
u8 rev_data_tmp = 0; //´¦ÀíµÄÊ±ºòµÄÁÙÊ±±äÁ¿
u8 rev_sm_cnt = 0; //´¦ÀíµÄÊ±ºòµÄ¼ÆÊýÆ÷
u8 check_ifg = 0; //´¦ÀíµÄÊ±ºòÊÇ·ñÐèÒª´¦Àí
u8 retry = 3;//ÖØÊÔ´ÎÊý
u8 success_all = 0;//ÊÇ·ñ³É¹¦
int main(void) {
    int idx = 0;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                       /* ÉèÖÃNVICÖÐ¶Ï·Ö×é2:2Î»ÇÀÕ¼ÓÅÏÈ¼¶£¬2Î»ÏìÓ¦ÓÅÏÈ¼¶ */
    delay_init();                                                           /* ÑÓÊ±º¯Êý³õÊ¼»¯ */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);              /* ¹Ø±Õjtag£¬Ê¹ÄÜSWD£¬¿ÉÒÔÓÃSWDÄ£Ê½µ÷ÊÔ */
    delay_ms(500);                                                        /* µÈ´ýÎÈ¶¨ */
    uart_init(115200);                                                    /* uart */
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    if (debug == 0) {
        while (1) {
            status = DS2431_Init();
            printf("DS2431_Init status: %d\r\n", status);
            if (DS2431_ReadRom(serialNb) == 0) {
                printf("ÒÑ¾­¶ÁÈ¡µ½ÐòÁÐÂë: %02X %02X %02X %02X %02X %02X %02X %02X\r\n",
                       serialNb[7],
                       serialNb[6],
                       serialNb[5],
                       serialNb[4],
                       serialNb[3],
                       serialNb[2],
                       serialNb[1],
                       serialNb[0]);
                /* Check serial number CRC */
                if (crc8(serialNb, 7) != serialNb[7]) {
                    printf("CRCÐ£Ñé²»Í¨¹ý£¬Ð¾Æ¬ÓÐÎÊÌâ.\r\n");
                } else {
                    printf("CRC8 Ð£ÑéÍ¨¹ý£¬Æ÷¼þ´¦ÓÚÕý³£¹¤×÷ÖÐ¡£ \r\n");
                    break;
                }
            } else {
                printf("Ã»ÓÐ¶ÁÈ¡µ½ÐòÁÐÂë£¬ÇëÁ¬½ÓÆ÷¼þ¡£ \r\n");
            }
            delay_ms(1000);
        }
    }
    delay_ms(100);
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("¶ÁÈ¡128¸ö×Ö½ÚÖÐ¡£¡£¡£ \r\n");
    if (debug == 0) {
        status = DS2431_ReadMemory(0, 128, read_data);        /* ´ÓµØÖ·0¿ªÊ¼¶ÁÈ¡£¬¶ÁÈ¡128¸ö×Ö½Ú */
    } else {
        status = 0;                                             /* 0: success */
    }
    /* ´òÓ¡³ö¶ÁÈ¡µ½µÄÊý¾Ý */
    if (status == 0) {
        printf("¶ÁÈ¡µ½µÄÊý¾ÝÎª(16¿é£¬Ã¿¿é8¸ö×Ö½Ú)£º \r\n");
        for (idx = 0; idx < 128; idx++) {
            printf("%02X ", read_data[idx]);
            if ((idx + 1) % 8 == 0) {
                printf(" ");
            }
            if ((idx + 1) % 16 == 0) {
                printf("\r\n");
            }
        }
        printf("\r\n");
    } else {
        printf("¶ÁÈ¡Ê§°Ü£¬´íÎóÂëÎª%d¡£ \r\n", status);
    }
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    //¶ÁÈ¡ÆäËûµØÖ·µÄÊý¾Ý
    memset(read_data, 0, sizeof(read_data));
    DS2431_ReadMemory(0x80, 8, read_data);
    printf("µØÖ·0080h Êý¾Ý0x%02X (±£»¤Ò³0)\r\n", read_data[0]);
    printf("µØÖ·0081h Êý¾Ý0x%02X (±£»¤Ò³1)\r\n", read_data[1]);
    printf("µØÖ·0082h Êý¾Ý0x%02X (±£»¤Ò³2)\r\n", read_data[2]);
    printf("µØÖ·0083h Êý¾Ý0x%02X (±£»¤Ò³3)\r\n", read_data[3]);
    printf("µØÖ·0084h Êý¾Ý0x%02X (¸´ÖÆ±£»¤)\r\n", read_data[4]);
    printf("µØÖ·0085h Êý¾Ý0x%02X (¹¤³§)\r\n", read_data[5]);
    printf("µØÖ·0086h Êý¾Ý0x%02X (ÓÃ»§1)\r\n", read_data[6]);
    printf("µØÖ·0087h Êý¾Ý0x%02X (ÓÃ»§2)\r\n", read_data[7]);
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    delay_ms(100);
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("Ð´Èë128¸ö×Ö½ÚÖÐ¡£¡£¡£ \r\n");
    for (idx = 0; idx < 16; idx++) {
        status = DS2431_WriteMemory(idx, write_data + idx * 8);
        if (status == 0) {
            printf("ds2431µÄµÚ%02d¸ö¿éÐ´Èë³É¹¦£¬Ã¿¸ö¿éÓÐ8¸ö×Ö½Ú¡£ \r\n", idx);
        } else {
            printf("ds2431µÄµÚ%02d¸ö¿éÐ´ÈëÊ§°Ü£¬´íÎóÂëÎª%d¡£ \r\n", idx, status);
        }
    }
    delay_ms(100);
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("¶ÁÈ¡128¸ö×Ö½ÚÖÐ¡£¡£¡£ \r\n");
    if (debug == 0) {
        status = DS2431_ReadMemory(0, 128, read_data);        /* ´ÓµØÖ·0¿ªÊ¼¶ÁÈ¡£¬¶ÁÈ¡128¸ö×Ö½Ú */
    } else {
        status = 0;                                             /* 0: success */
    }
    /* ´òÓ¡³ö¶ÁÈ¡µ½µÄÊý¾Ý */
    if (status == 0) {
        printf("¶ÁÈ¡µ½µÄÊý¾ÝÎª(16¿é£¬Ã¿¿é8¸ö×Ö½Ú)£º \r\n");
        for (idx = 0; idx < 128; idx++) {
            printf("%02X ", read_data[idx]);
            if ((idx + 1) % 8 == 0) {
                printf(" ");
            }
            if ((idx + 1) % 16 == 0) {
                printf("\r\n");
            }
        }
        printf("\r\n");
    } else {
        printf("¶ÁÈ¡Ê§°Ü£¬´íÎóÂëÎª%d¡£ \r\n", status);
    }
    printf("************************************************ \r\n");
    printf("************************************************ \r\n");
    while (1) {
    }
}
void USART1_IRQHandler(void)                                          /* ´®¿Ú1ÖÐ¶Ï·þÎñ³ÌÐò */
{
    u8 Res;
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)      /* ½ÓÊÕÖÐ¶Ï(½ÓÊÕµ½µÄÊý¾Ý±ØÐëÊÇ0x0d 0x0a½áÎ²) */
    {
        Res = USART_ReceiveData(USART1);                      /* ¶ÁÈ¡½ÓÊÕµ½µÄÊý¾Ý */
    }
}
```

## 全部程序


ds2431p+t&r 是这个封装：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02917.png)

TSOC封装：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02918.png)

【单片机】DS2431芯片，读写128个字节，程序

项目内容、目标和要求





1. 问题描述：

设计一款背诵英语单词的软件。用户可以根据自己的需求导入需背诵的词库，并可以编辑自己的词库。背单词时有两种模式供选择：系统可以给出中文提示，用户输入对应的单词，也可输出单词让用户输入中文意思。系统判定词义是否正确。如果正确成绩加十分，如果不正确给出提示并要求用户重新输入。

2. 功能要求：

代码要能提供以下几个基本功能：

（1）用户登录：

新用户可以注册，旧用户直接登录。

可以只打卡不背词，直接退出界面。

（2）单词本：

存储单词基本信息，英文、词性、中文解释等。

选择词库维护编辑单词本信息，实现增加、修改、删除、补充（单词已有，补充新的释义）的功能。

（3）单词背诵及成绩统计：

选择单词预览进行单词学习。

单词背诵时有两种模式选择，选择题背诵及拼写单词背诵，而且支持多次背诵。

答对加十分，答错扣十分，错词计入错题本。

可查阅自己的总成绩，未达过关成绩可以选择错题重背直至完全掌握。

（4）单词复习：

背诵完全正确时界面显示没有错题继续努力。

有错题时可以选择错题重背加强记忆。

（5）退出系统时可以进行打卡，统计背诵单词天数。

选做要求：

（1）对用户的输入进行一定的正确性检查。

（2）能统计每一个单词出现频率及背诵正确率，供以后出题时提供依据。

（3）能设置提醒功能，激励大家坚持下去。


 整体架构图

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02926.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02927.png)



Python执行后使用：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02928.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02929.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02930.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02931.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02932.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02933.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02934.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02935.png)

【TB作品】基于Python的单词本记忆系统实现，Qt界面

硬件：





STM32F102C8T6核心板，按键，0.96 OLED显示屏。

软件：

1、硬件启动触发单片机输出PWM，未触发之前PWM输出为低电平。

2、按键修改PWM的变化模式、变化时间长度、占空比上下限。

3、输出的PWM是固定的10kHZ的。

4、变化模式有：

（1）占空比从低到高，再回到最低重新从低到高；

（2）占空比从高到低，再回到最高重新从高到低；

（3）占空比保持不变；

变化时间可以选择有10ms到5000ms；

占空比可以选择有0%到100%。PWM是高电平有效。


![在这里插入图片描述](/static/img/images/02936.png)


## 使用STM32F102C8T6实现PWM控制的项目教程

### 硬件配置

- **核心板**：STM32F102C8T6

- **按键**：用于设置和修改PWM参数

- **显示屏**：0.96 OLED显示屏

### 功能概述

1. **硬件启动**：触发单片机输出PWM，未触发之前PWM输出为低电平。

2. **按键功能**：修改PWM的变化模式、变化时间长度、占空比上下限。

3. **PWM输出**：固定频率为10kHz。

4. **变化模式**：

    - 占空比从低到高，再回到最低重新从低到高。

    - 占空比从高到低，再回到最高重新从高到低。

    - 占空比保持不变。

5. **变化时间**：可选范围为10ms到5000ms。

6. **占空比范围**：可选范围为0%到100%。

### 软件实现

#### 1. 引入必要的头文件

```c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "oled.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
#include "key.h"
#include "adc.h"
```

#### 2. 按键功能定义

```c
// 16个按键功能
// 1  2  3  A
// 4  5  6  B
// 7  8  9  C
// *  0  #  D
// A 设置模式
// B 设置时长
// C 设置占空比min_puty
// D 设置占空比max_puty
// * 直接打开PWM
// # 直接关闭PWM
```

#### 3. 全局变量定义

```c
char display_str[16];
u8 dis_cnt = 0;
u16 mode = 1; // 1:递增 2:递减 3:不变 4:递增递减
u32 max_ms_time = 5000; // 在这么多时间后复原
u16 min_puty = 15; // 占空比可以是0到100%
u16 max_puty = 86; // 占空比可以是0到100%
u16 start_pwm = 0; // 触发占空比生产
u32 time_ms_rtc = 0; // 当前时间
u32 time_ms_rtc_used = 0;
u8 set_which = 0; // 0:没有设置 1:设置模式 2:设置时长 3:设置占空比min_puty 4:设置占空比max_puty
u8 set_which_num_cnt = 0;
u8 set_which_input_buf[6];
```

#### 4. 更新显示屏内容

```c
void update_display(void) {
    // ...显示更新逻辑...
}
```

#### 5. 按键处理函数

```c
void process_key(u8 key) {
    // ...按键处理逻辑...
}
```

#### 6. 主函数

```c
int main(void) {
    // ...初始化代码...
    while (1) {
        // ...主循环代码...
    }
}
```

#### 7. 定时器中断服务程序

```c
void TIM4_IRQHandler(void) {
    if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);
        if (start_pwm == 1) {
            time_ms_rtc++;
        }
    }
}
```

### 具体实现说明

#### 1. 初始化

初始化包括设置中断优先级、延时函数初始化、关闭JTAG使能SWD模式、UART初始化、LED和OLED初始化、按键初始化、ADC初始化、定时器初始化等。

#### 2. 更新显示

更新显示函数`update_display`负责根据当前设置的模式、时长和占空比等信息更新OLED显示屏的内容。

#### 3. 按键处理

按键处理函数`process_key`根据按键输入修改模式、时长和占空比，并更新相应的显示内容。

#### 4. 主循环

主循环中定期检查按键输入并进行相应处理，同时根据模式和当前时间调整PWM占空比。

#### 5. 中断处理

定时器中断服务程序`TIM4_IRQHandler`在每次定时器更新中断时更新当前时间，并根据模式调整PWM占空比。

### 总结

该项目通过STM32F102C8T6核心板和0.96 OLED显示屏实现了PWM信号的生成和控制，支持通过按键设置PWM的变化模式、时长和占空比范围。该项目展示了硬件启动、按键处理、显示更新和定时器中断等多种嵌入式系统开发的基本技能。

通过这个项目，你可以深入了解PWM信号的生成和控制方法，以及如何使用STM32微控制器和OLED显示屏进行嵌入式系统开发。希望这个教程对你的开发工作有所帮助。

【TB作品】STM32F102C8T6单片机，PWM发生器

我是一个专注技术分享的博主,尤其爱搞深度学习和单片机电子。你现在看到的是我的个人博客网站。