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嵌入式系统原理及应用综合实验报告专业班级：姓 名： 学 号：_时 间：_指导教师：_2017年 月 日嵌入式系统原理及应用综合实验报告摘要：信盈达电子有限公司产品信盈达智能穿戴开发平台,广泛应用于嵌入式生产实训教学中。该文通过分析M3Fx系列微控制器得架构与操作原理,通过使用信盈达智能穿戴开发平台,给出了相关得编程设计方法与注意事项关键词:嵌入式 TM32智能穿戴。1 引言IEE（nstute o letrica ad ElctronicEnginees,美国电气与电子工程师协会)对嵌入式系统得定义:“用于控制、监视或者辅助操作机器与设备得装置”。原文为:Devices Used o Control,Monitor or Assst th Oetion ofEquipnt，achierorPlnt)。嵌入式系统,通常指一种专用得计算机设备，或作为装置与设备得一部分,亦或就是指单纯得一块控制电路板。事实上带有数字接口得设备都使用了嵌入式系统。从应用对象上加以定义，嵌入式系统就是软件与硬件得综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同得嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求得专用计算机系统。本次实训采用了信盈达智能穿戴开发平台,通过为期一周得学习,快速掌握了SM32F40XX系列微控制器得基础使用方法，并通过编程实现了相关得功能。总体设计方案2、1 设计思路、1设计一个智能穿戴系统,实现下列功能:显示小组姓名、班级、学号;显示实时温度、湿度;测量并显示心率;测量并显示血压;返回初始界面。、2 设计方框图3 系统硬件设计3、1微控制器电路得设计图1 STM2F1微控制器电路3、2按键电路得设计图2 按键电路3、温湿度检测电路图3 T0温湿度检测电路SHT20就是新一代ensrin湿度与温度传感器，采用数字输出方案，带有接口,具有优异得长期稳定性,本电路采用2C方案进行通讯。3、ED显示电路图4 OLE显示电路平台搭载了一款326大小得L屏幕。OLD就是有机发光二极管得缩写,又称有机电激光显示、有机发光半导体。其具有自发光、广视角、超高对比度、低耗电得优良性能,为一种高端得显示设备。4系统软件设计图 系统流程图相关程序编写：main函数所需头文件：#incldetm32f、h#inlud y、hinclue led、hinclue ext、h#inludut、h#ncldedelay、hiclude time、hinclude oled、h#inclue sp、h#include bm、#iclu iic、#include t2、按键程序：在mi函数中，按键程序采用switc语句,按下后累计按下次数,以此选择软件功能模块。switc(pag)cse1: LED_lear()；nae_pg();brk;cse ： OLD_clear();lck_page();bre;case3: LED_cla();pue_a();beak；case 4:OD_clar()；bp_ae（);brak;cae :OLED_clear（);al_kpae()；brak；defaut:rak;SPI程序:SPI 就是一种全双工串行接口,英文全称: Seil erierl Itrfac,可处理多个连接到指定总线上得主机与从机。在数据传输过程中，总线上只能有一个主机与一个从机通信。在数据传输中,主机总就是会向从机发送一帧 8到 16个位得数据,而从机也总会向主机发送一帧字节数据。“全双工”意义为:主机、从机同时给对方发送数据。 SI,就是一种高速得,全双工， 同步得通信总线（“同步” 得意思就是数据传输需要时钟线),并且在芯片得管脚上只占用四根线,“信盈达智能穿戴设备开发平台”上得 OLED 屏使用得就是 SPI接口。SPI 控制器得初始化步骤有以下几步:(1) 使能 SI 复用功能所映射得 GPIO 口时钟。(2) SI控制器时钟使能。(3） 配置 GPIO为复用功能。（ MOIMISO/C)（4) GPIO 复用功能为第几复用功能( F)。(5) 配置 G输出速率为 50Hz。(6) 配置 SPIx-CR1 寄存器。相关代码如下所示:void Spi_init(void）RCC-AHB1ER |= 1APBER |=1MODE = (03F MDER = 0XA AFR = (0XFFFAR0 |=0X5 2;/ af5功能GPIOSPEDR &= (X3F 6);/ io输出速度 50HZPIOB-OSPEEDR=02ACR = 0；I1-CR1 |= 3 ;/SSM SISPI1-CR1 1CR1 |4 CR1 & （1) = 0）;/等待发送缓存区为空SP-va;whle (SPI1-SR （D）;H20芯片程序:#icldeiic、h #nlude elay、nclde sh0、h#defneST20ADDR 0x80 /SHT写地址#define AK 0 应答信号#deiNACK 1 /非应答信号#dineFAL 1 /读取温湿度失败得返回值。#efine RAD_TEMP_ 0f /读取温度命令defne READ_HUMI_D 0xf5 /读取湿度命令TempHumiVauet tem_humi_Ve；sttic voi _esoutn(vi);stti vod ST20stsoluio（void);void HT2_softee(void)；static u8 HT0_writeOneByte( daaToWre)u ack; ck = IC_riteByte(dataToWri); 发送字节trn ack;void SHT20_sfset(void） ICSt(）; /strt 2CSH20writOt(ST20ADDR&0xe)； /2Cadds + wrteSHT2_wrieOnye(0xfe); /sot reeIIC_to()； /s Ivoi 20_Init(void)ST0_oftRese(）;static uSHT20_reaOneByte(u8 ck)8 temp;emp=IICeadyte(ac); eur ep；tatic voi SHT20_setResolion(void) II_Sart(); /trt 2C if（SHT20writeOnByte(SHT20ADR&0xe)=ACK) /I2 adressrte + C if(SHT2_wriOneByte（0xe）=ACK) /写用户寄存器 if(SHT20_ritOnee(0x8）=AK）; /设置分辨率 1bit RH% 测量时间:12s(ty、) & 11bt T 测量时间：9ms(p、) ICStp（）； /top I2C oatSHT20_redTmHu（8 mod)flat tmp； /温度u8 ck=1;8B,LSB； /温度、相对湿度得寄存器数据floa Humdty,emperaure; /温湿度得转换结果SHT20_etResoution(）; /设置帧率bit,9bi,0 bit,1bit ,12bit,3b,14biIIStar（)； /ic开始信号ack ST20_reneByt(HT20AR&0xfe)；if（ack= ACK ） /写地址，并等待AK (SHT0_writeOByt(mod)=AC) /写命令oda_ms(6); /延时ICtar（); /发送开始信号wile(HT_rieOnyt(SH20ADDR0x)=NAK）; /无应答则整形,还在测量中,如果有应答，则结束当前循环SB= SHT20_raneByte(AK); /读Dat(MSB),给应答CS T20_eayte(K)； /读ata(LSB),给应答ACKSH20raOneBye(CK); /读Chesum ,不给应答NACK I_Sto(); /Sto ICLS &xfc； /Data (LB） 得后两位在进行物理计算前前须置0tem MSB26 + SB; /十六进制转成十进制if (mod=（(u8)READ_HUMI_D) /命令为读取湿度得命令 /*-caluae rlv humidiy%RH -*/ Hmidiy =（temp*125)/65536-6; /公式:RH%= -6 + 25* SRH/1eturn uidit; /返回值：humidty ele f(mo=(u8)READ_TP_D）) /命令为读取温度得命令 /*- lclate tmperature C-*/Tepature = (tem1、72f)6556-4、5f; /公式:T46、 + 1、7* T/21retrTempertue; /返回值:temratue rrn FAIL；TmHumiVau_t *ST20_reaeAndum(voi）emphumalue、humiit = SHT20_reaTemOrHu（RAD_HUMID);/读取湿度temp_huiValue、temerure = SHT20_eademOrHm（ADTMP_D）;/读取湿度retur &ep_umiVlue; OLE初始化程序:/初始化SD1306 void led_ini(void) OLE_pnInit（); LEDdeSlc(); /不选择LEDOLED_rset();LD_writeBte(0xE，OED_CMD）；/-tur off oled pnelLEDwitete（002,EDCMD);/-SET low clumn aresOLED_writByte(0x10，OLD_M)；/-SE hgh column addressOLE_wrteyte(0,OED_CD);/-E str linedrss SET appin AM Displa StarLie (x00x3F)OLED_iByte（081，OLED_M)；/-STcntastcontol regiterOLED_wriBte(0CF,OD_CMD）; / SET SE Ou Currnt BinssOLED_writeBt(0xA,D_CM）;/-SETSE/Cn Mapi 0xa左右反置0xa正常OLD_wriey(0x8，OLE_CMD）;/T /Ro ca Direction 0xc0上下反置0xc正常OLDwreByt（xA6,OLED_C);/-SE nmlisplayOD_writeByte（0xA8,OLE_M);/SE mutplex to(1 to)LED_wrtByte(03，LED_MD);-14 dyOED_witeyt（0D3，OLD_CM);/-S islayoffTShf MappnAMount（0x0x3F）OE_wieByte(0x00,OED_D);/-ot offETOLED_itBt(0x,OLED_CMD);/-E isplaylocdvie ratio/silato fequencyOED_writeByte(0x8,OLEDD);-SETdiveatio, SET Ck 100 FraSecLDwriete(0xD,OLED_CD)；/-SETpe-hrge perodOLE_writByte(0xF1,OLED_CD)；/SE e-Carge s1 Clocs Dichargeas1 ClokLED_writeyte（0A,OLDMD)；/-S pis daeconiuraonOLED_writByte(0x2,OLED_CD）;OLEDwieBt(x,OED_CMD)；/-ST vLED_wrteByte(0x4,OLED_CD)；/SET Dseet evlOED_ritBe(0x0,OEDCMD);/-SET Page dsng Moe （0x0/0x01/0x02)LD_wrteByte(0x02，OLDMD);OLEDwitByte(0,OLED_CMD)；/-ST hre ump enbe/diableOLEDritey(04,OLED_CD）；/-SE(010)disabeOLD_iteByte（0xA4,OLED_CM）;/ DisabeEntire Disply On (0xa4/a5)OLED_writByte(0xA6,LEDCMD);/ Disabe IversDisplay On(xa6/a) ED_wrteBye（AF，OED_MD);/-urnon ole anelOED_writeByt(0xAF,OLD_CM); /dslay N*/ OLEDclar();LD_seos(0,0）; 结束语 通过本次为期五天得嵌入式实训，让我对上个学期学习得嵌入式相关只就是有了深一步得了解。通过本次实验,我感觉收获还就是蛮多得。可能我对于嵌入式得知识学习得还就是不太多，但就是这之外得东西收获颇丰。这就就是一个自我学习得过程。当我们通过实验去学习理论知识时,自己动手得出得结论,不仅能加深我们对嵌入式得理解,更能加深我们对此得记忆。参考文献陈志旺、SM3嵌入式微控制器快速上手(第二版）M、北京:电子工业出版社,2014、52 嵌入式系统原理及应用M、北京：北京邮电大学出版社，93 桑楠、嵌入式系统原理及应用开发技术、 北京:北航大学出版社,203附录电路原理图：Main、c程序#incud stf4xx、h#iclude k、#include 、hiclde exti、hinclde art、hincludedelay、hincde imr、#nude led、hincldep、ile 、h#inclue ii、#nude sh0、h#include hp6、hinlu m650、hu8 pae 0;voi clock_ae(voi);void pulsepage(vid）;voidbp_page(id）；oi se_e(voi);voikalm_pag(oid)；t i（)/裸机程序结构 deay_iit（100);led_nit（);key_it();S1_int();led_init()；IC_PinInit();ST0it()；_6_init(）; 初始化P6心率血压 模块 MP_it();/H_rsiIno(）;while (1)swtch（age)cs 0：OLED_cea()；a_m_ge();case1: OLED_clear（)；clock_pe（);rak;cae 2: OL_cler();ulsepage();rek;ae3:OLED_clea（);b_pag（);brak; defa:rea;void ka_km_ge （oi)il(1) OLED_shwCHine（0, 0, 0);LED_owCHinese(6, 0, 1);LE_owCHiese(2, 0, ）;OLED_showCese(48, , 3）;OLED_Cinee(4， 0, 4）;OLED_sowCHine（80, );OED_hwCnse(0， 2, 6);OEDhwCHinese(6， 2, );OLE_showCHee（32, 2, 8);OE_howCHnese(4， 2, 9）;OE_shwHines(64, ,10);OLE_shwHinese(80,2,11);i(key_san（)page= g +1; /切换到age1IStp（）；bek; /跳出当前页面 od cockpge(vid)empHmValu_thmi_tmp_val ； /温湿度8 uiBuf0; whil(1)huitemp_va = ST2_raTeAndm（);/获取温度pritf(ch*）uiuf,%02dc %0d,(car）mi_tempva、empeaure，（ch)humitem_val、huiity)； / 以整数显示OLE_swSring（,6，iBuf,1);OLED_sowString(0+8*7,%,16);if（key_an（)pae = pg +; /切换到pae1IC_Stop();brek; /跳出当前页面 oi pulse_pg(void）tatic u odsea; /上一次得心率值u8 uiuf0; 8peBuf24 = 0;H_OpenRat（); /打开心率测量OLEshoStrng(1,4，pue，16）; hile（1）/OLED_sowString(10,4,plse,1); / HP_GetRateReut（);/H_6_GtesultData（pulseBu）;/sprintf（(char*)uiBf,%03d,pusBuf7)；/ /yte 就是心率结果/OED_sowString(10,6,uBuf,16); /delay_(10);if(pleBuf7 &pulseBuf7!odPlseVal) /如果可以获得心率结果,表明测量成功,则关闭心率测量dulseal ulsuf7;P6_CloseRae();sprinf(char*)uiBuf，%03d,peBu7); / /bte 7就是心率结果OLED_sowString(10,6,uiBf,1); else /如果获取不到心率结果,则每隔0毫秒钟获取心率值HP_etRaResult(）；P_GtReul(plseBuf）;dela_ms（100);if(keyscan（)pge = g +1； /切换到page2HP6_CloseRate(); /关闭心率测量IC_Sp();brea； /跳出当前页面 vi b_ag(void)uuiuf40; u8 BpBuf24 0;H_6_OpenB（)； /打开血压测量 hile(） HP6_pRe(）; /获取血压测量状态 P_6_etResultDaa(BpB); ( = Buf） /e 就是血压测量得状态:0测量中,1测量完成、2测量失败 LEDhowStrng(10,esting,16); e i(1=BBf） ED_hoString（1,4，uccess,16);spi(char*)uiBuf,0d/%0d MMGH, Bpu10, BpBuf1）;/byte 10就是血压测量结果得高压，byte 11就是血压测量结果得低压OLEDsowString(1,6,uiBuf,16)； HP_6_Cle()； else if（2 = pBuf7） HP_6_CloseBp(); OLEshowString(10,4,fail ,6); ele /do nhinelyms（100)；if（e_an()page 0; /切换到page3_6_lose(); /关闭血压测量IICStp()；reak; /跳出当前页面