STM32串口接收粉尘传感器数据

本文章主要记录STM32实现对粉尘传感器的数据采集及简单处理。

材料：
1、正点原子Mini开发板STM32f103RC
2、ZH03A激光粉尘传感器

3、USB TO TTL线（就是烧写51单片机的下载线）连接电脑和开发板上的串口2

4、电脑串口调试助手，用来查看数据

主要设计思路：
1、串口初始化，包括GPIO，外设时钟，NVIC等配置；
2、串口中断处理函数编写，即通过接收中断获取数据并且保存到数组，同时注意判断相关数据位；
3、发送数据，使用到了printf函数，需要重定向；
4、主程序初始化。

主要函数编写：
1、串口初始化，PA.2->USART2_TX，PA.3->USART2_RX，PA.9->USART1_TX, PA.10->USART1_RX，下面的程序是把串口1也配置了的，主要是熟悉一下串口1和串口2配置的区别，串口2是APB1上的，频率最大为36MHz，而串口1在APB2上，频率最大72MHz.

void uart_init(u32 bound)   //初始化串口1和串口2，函数的参数是波特率
{//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);   //使能USART2，RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能GPIOA时钟//USART2_TX   GPIOA.2GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2GPIO_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GPIOA.9//USART2_RX     GPIOA.3初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;//PA.3GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA  //Usart2 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;      //子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;         //IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器//USART 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率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(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断USART_Cmd(USART2, ENABLE);                    //使能串口2 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟//USART1_TX   GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_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GPIOA.9//USART1_RX     GPIOA.10初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  //Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;      //子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;         //IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器//USART 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率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1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
}

2、串口中断处理函数

void USART2_IRQHandler(void)                    //串口2中断服务程序{u8 Res;static char i=0, start=0;if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断{Res =USART_ReceiveData(USART2); //读取接收到的数据//USART_SendData(USART1,Res);if(Res == 0x42) //如果接收的第一位数据是0X42（这个是查看传感器的手册得知的）{USART_RX_STA = 0;     //让数组索引值从0开始start = 1;  //这个变量是来确定第二位是否接收到了0X4D（这个也是查看传感器的手册得知的）}if(start == 1){USART_RX_BUF[USART_RX_STA] = Res ; //把接收到的数据存到数组里面USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA >= 24 && (USART_RX_BUF[1]==0x4d)){//USART_SendData(USART1,USART_RX_BUF[12]*256+USART_RX_BUF[13]);printf("PM2.5:%d\n",USART_RX_BUF[12]*256+USART_RX_BUF[13]);start  = 0;USART_RX_STA=0;//重新开始接收   USART_RX_BUF[0] = 0;}}                   }}

3、串口重定向

/* 重写fputc()这个函数，使得printf（）函数重定向到串口中，当连接器检查到用户编写了和C库函数相同名字的函数时优先采用用户编写的函数下面这个函数就重定向C库函数printf到USART2串口*/int fputc(int ch, FILE *f)
{      while((USART2->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   USART2->DR = (u8) ch;      return ch;
}

开发板的串口2 RX2接收传感器发送的数据，接收之后经过芯片内部处理数据，得到想要的PM2.5数值，然后通过串口2 的TX2 用printf打印出来，所以这里用一个串口来实现是不会冲突的，串口通信只需要两条或三条线即可完成的，分别是GND&TX（只向一端发送）、GND&RX（只一端接收）、GND&RX&TX（双机通信，即要发送数据又要接收数据时要用3条线连接）

4、主函数

int main(void){NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);// 设置中断优先级分组0uart_init(9600);     //串口初始化为9600，注意这个波特率要和传感器提供的波特率相匹配while(1){}}

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