基于stm32f103c8t6的红外测温仪代码

以下为基于STM32F103C8T6的红外测温仪的代码，主要使用了STM32的定时器、ADC、UART等模块：

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

#define USART_REC_LEN 20  //定义串口接收缓冲区大小
#define TEMP_AMBIENT_ADDR 0x00  //环境温度寄存器地址
#define TEMP_OBJECT_ADDR 0x01   //物体温度寄存器地址

uint8_t USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //串口接收缓冲区
uint16_t USART_RX_STA = 0;           //串口接收状态标志

void USART1_Init(void)
{
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1、GPIOA时钟

    //USART1_TX   PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);         //初始化PA9

    //USART1_RX   PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;               //PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;     //浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                   //初始化PA10

    //USART1 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;             //波特率设置
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;       //一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;          //无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                         //初始化串口1

    USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}

void TIM3_Init(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //TIM3时钟使能

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 199; //定时器周期200us
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; //预分频器72，即72MHz/72 = 1MHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
}

void ADC1_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能ADC1、GPIOA时钟

    //PA.0 作为模拟通道输入引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    //ADC1 初始化设置
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;      //单通道模式
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //软件触发转换
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;               //1个转换在规则序列中
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

    //使能指定的ADC1的DMA传输
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

    //启动ADC1校准
    ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准寄存器
    while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1))
        ; //等待校准寄存器复位完成
    ADC_StartCalibration(ADC1); //开始校准
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))
        ; //等待校准完成

    //开启ADC1
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}

uint16_t Get_Adc(uint8_t ch)
{
    //设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);

    //启动指定的ADC转换
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

    //等待转换完成
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC))
        ;

    //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

uint16_t readTemp(uint8_t addr)
{
    uint16_t data;

    I2C_Start();
    I2C_Send_Byte(0x5a << 1 | 0); //发送写命令
    if (I2C_Wait_Ack() != 0)
        return 0xffff; //接收应答失败，退出
    I2C_Send_Byte(addr); //发送寄存器地址
    I2C_Wait_Ack();      //等待应答
    I2C_Start();         //重新启动一次总线
    I2C_Send_Byte(0x5a << 1 | 1); //发送读命令
    I2C_Wait_Ack();              //等待应答
    data = I2C_Read_Byte(0);      //读取数据
    I2C_Stop();                  //停止总线

    return data;
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        static uint8_t i = 0;
        USART_RX_BUF[i++] = USART_ReceiveData(USART1);
        if (USART_RX_BUF[i - 1] == '\n') //接收到换行符
        {
            USART_RX_STA |= 1 << 15; //标志接收完成
            USART_RX_BUF[i - 1] = 0; //将换行符替换为字符串结束符
            i = 0;                   //重新开始接收
        }
    }
}

void USART_Send_Str(char *str)
{
    while (*str)
    {
        while ((USART1->SR & 0X40) == 0) //等待上一次发送完成
            ;
        USART1->DR = (u8)*str++;
    }
}

int main(void)
{
    uint16_t raw;
    float temp_ambient, temp_object;

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //优先级分组设置
    USART1_Init();                                  //初始化串口1
    TIM3_Init();                                    //初始化定时器3
    ADC1_Init();                                    //初始化ADC1
    I2C_GPIO_Config();                              //初始化I2C总线
    delay_init();                                   //延时函数初始化

    while (1)
    {
        TIM_SetCounter(TIM3, 0); //计数器清零
        GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6); //拉低SCL
        while (TIM_GetCounter(TIM3) < 5); //等待5us
        GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6); //拉高SCL
        while (TIM_GetCounter(TIM3) < 10); //等待10us
        GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6); //拉低SCL

        raw = Get_Adc(0); //采集环境温度
        temp_ambient = (float)raw * 3.3 / 4096 * 100 - 273.15; //计算环境温度

        raw = readTemp(TEMP_OBJECT_ADDR); //读取物体温度
        if (raw == 0xffff) //读取失败
        {
            USART_Send_Str("read object temperature failed!\r\n");
            delay_ms(1000);
            continue;
        }
        temp_object = (float)(raw & 0x7fff) * 0.02 - 273.15; //计算物体温度
        if (raw & 0x8000) //负温度
        {
            temp_object = -temp_object;
        }

        printf("ambient temperature:%.2fC, object temperature:%.2fC\r\n", temp_ambient, temp_object);
        delay_ms(1000);
    }
}

在此代码中，我们使用了定时器3来产生红外测温仪所需的时序信号，使用ADC1来采集环境温度，使用I2C总线读取红外传感器的物体温度。同时，我们通过串口1将温度数据发送至PC端进行显示。