ARMCortex-M3嵌入式控制技術(shù)

——基于STM32F103RCT6

STM32F103硬件系統(tǒng)與KEILMDK工程第九章

LCD屏與溫度傳感器

LCD顯示屏是嵌入式系統(tǒng)中最重要的輸出設(shè)備之一，STM32F103RCT6學(xué)習(xí)板集成了一塊3.2寸240×320像素分辨率的SSD1289驅(qū)動真彩色TFT型LCD屏，可工作在262k色彩下。本章將介紹STM32F103RCT6驅(qū)動LCD屏的顯示技術(shù)和工程程序設(shè)計方法，并介紹溫度傳感器DS18B20的應(yīng)用方法。

本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)：

了解LCD屏顯示原理；

熟悉DS18B20溫度傳感器的工作原理；

掌握DS18B20溫度讀取方法；

熟練應(yīng)用寄存器或庫函數(shù)方法在LCD屏上輸出字符、漢字和圖像。1LCD屏顯示原理2溫度傳感器3

LCD顯示實例9.1LCD屏顯示原理串口通信是指數(shù)據(jù)的各位按串行的方式沿一根總線進(jìn)行的通信方式，RS-232標(biāo)準(zhǔn)的UART串口通信是典型的異步雙工串行通信，通信方式如左圖所示。UART串口通信需要兩個引腳，即TXD和RXD，TXD為串口數(shù)據(jù)發(fā)送端，RXD為串口數(shù)據(jù)接收端。STM32F103微控制器的串口與計算機的串口按圖7-1的方式相連，串行數(shù)據(jù)傳輸沒有同步時鐘，需要雙方按相同的位傳輸速率異步傳輸，這個速率稱為波特率，常用的波特率有4800bps、9600bps和115200bps等。UART串口通信的數(shù)據(jù)包以幀為單位，常用的幀結(jié)構(gòu)為：1位起始位+8位數(shù)據(jù)位+1位奇偶校驗位（可選）+1位停止位，如右圖所示。LCD顯示模塊與STM32F103RCT6的電路連接PD0口輸出高電平，則點亮LCD屏背光。STM32F103RCT6微控制器通過SSD1289芯片驅(qū)動LCD屏的顯示。SSD1289芯片中集成了172800字節(jié)的RAM空間（常記為GDDRAM，即圖形顯示數(shù)據(jù)存儲空間)。由于LCD屏的顯示色彩數(shù)為262144色，因此每個像素點的色彩位數(shù)為18位（218=262144），又因為其分辨率為240×320，故需要存儲空間為240×320×18位=240×320×18/8=172800字節(jié)。LCD屏按設(shè)定的刷新頻率（這里設(shè)為65Hz）不斷地將RAM空間中的內(nèi)容顯示在LCD屏上。所以，控制LCD屏顯示的本質(zhì)在于讀寫SSD1289的RAM空間。序號LCD屏引腳名LCD屏引腳網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號STM32F103引腳1背光控制腳LEDK1~LEDK5LCDBKENPD02芯片選通腳CSLCDCSPA53寫選通腳WRLCDWRPA44讀選通腳RDLCDRDPD15命令/數(shù)據(jù)腳RSLCDRSPA16數(shù)據(jù)總線[15:0]DB[15:0]DB15~DB0PC15~PC0工作在8080并口方式下的SSD1289讀寫操作。(a)寫SSD1289操作時序；(b)讀SSD1289操作時序代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：9.2溫度傳感器美信公司的DS18B20芯片是最常用的溫度傳感器，工作在單一總線模式下，稱作“一線”芯片，只占用STM32F103RCT6微控制器的一個通用IO口，測溫精度為±0.5℃，表示測量結(jié)果的最高精度為0.0625℃，主要用于測溫精度要求不高的環(huán)境溫度測量。本節(jié)將首先介紹DS18B20芯片的單總線訪問工作原理，主要參考自DS18B20芯片手冊；然后介紹讀取實時溫度的程序設(shè)計方法。DS18B20是一款常用的溫度傳感器，只有3個管腳，即電源VDD、地GND和雙向數(shù)據(jù)口DQ。根據(jù)圖3-9和圖3-2可知，在STM32F103RCT6學(xué)習(xí)板上，DS18B20的DQ與STM32F103RCT6的PB0相連接。DS18B20的測溫精度為±0.5℃（-10~85℃間），可用9~12位表示測量結(jié)果，默認(rèn)情況下，用12位表示測量結(jié)果，數(shù)值精度為0.0625℃。DS18B20存儲配置溫度值數(shù)據(jù)格式DS18B20的常用操作流程DS18B20復(fù)位時序DS18B20位讀寫時序代碼：代碼：代碼：代碼：9.3LCD顯示實例在工程PRJ15的基礎(chǔ)上，新建工程“PRJ25”，保在“D:\STM32F103RCT6PRJ\PRJ25”目錄下，此時的工程PRJ25與工程PRJ15完全相同，然后，進(jìn)行如下的設(shè)計工作：9.3.1寄存器類型實例代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：將文件ds18b20.c和lcd.c添加到工程管理器的“BSP”分組下編譯鏈接并運行工程PRJ25，LCD屏的顯示如圖所示9.3.1庫函數(shù)類型實例在工程PRJ16的基礎(chǔ)上，新建工程“