基于STM32智能手环心率计步器体温显示设计
目录
一、项目功能
二、原理图
三、实物照片
四、程序
五、文档资料
一、项目功能
本设计由STM32F103C8T6单片机核心板电路+ADXL345传感器电路+心率传感器电路+温度传感器+lcd1602电路组成。
1、通过重力加速度传感器ADXL345检测人的状态,计算出走路步数、走路距离和平均速度。
2、通过心率传感器实时检测心率,
3、通过DS18B20检测温度。
3、lcd1602实时显示步数、距离和平均速度、心率以及温度值。
资料下载地址:基于STM32智能手环心率计步器体温显示设计
二、原理图
三、实物照片
四、程序
ADXL345.C
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "adxl345.h"#define SDA_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
#define SDA_GPIO GPIOA
#define SDA_GPIO_PIN GPIO_Pin_5#define SCL_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
#define SCL_GPIO GPIOA
#define SCL_GPIO_PIN GPIO_Pin_4#define SCL_OUT() SCL_Set_Output() //置位scl
#define SET_SCL() GPIO_SetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN) //置位scl
#define CLE_SCL() GPIO_ResetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN)//清楚scl#define SDA_OUT() SDA_Set_Output()
#define SDA_INT() SDA_Set_Input()
#define SET_SDA() GPIO_SetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//置位sda
#define CLE_SDA() GPIO_ResetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//清楚sda
#define SDA_VAL() GPIO_ReadInputDataBit(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)#define SlaveAddress 0xA6 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改 //ALT ADDRESS引脚接地时地址为0xA6,接电源时地址为0x3Aunsigned char BUF[8]; //接收数据缓存区
unsigned char ge,shi,bai,qian,wan; //显示变量
unsigned char err;
float temp_X,temp_Y,temp_Z;void SCL_Set_Output(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SCL_GPIO, &GPIO_InitStructure);
} void SDA_Set_Output(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure);
} void SDA_Set_Input(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure);
}/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start(void)
{SCL_OUT();SDA_OUT();SET_SDA();//SDA = 1; //拉高数据线SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SDA();//SDA = 0; //产生下降沿delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线
}/**************************************
停止信号
**************************************/
void ADXL345_Stop(void)
{SCL_OUT();SDA_OUT();CLE_SDA();//SDA = 0; //拉低数据线SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时SET_SDA();//SDA = 1; //产生上升沿delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();
}/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(uchar ack)
{ SCL_OUT();SDA_OUT();if(ack==0)//SDA = ack; //写应答信号{CLE_SDA();}else{SET_SDA();}SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线delay_us(5);//Delay5us(); //延时
}/**************************************
接收应答信号
**************************************/
uchar ADXL345_RecvACK(void)
{SDA_INT();SCL_OUT();SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);// Delay5us(); //延时SET_SCL();if(SDA_VAL()== Bit_SET) //CY = SDA; //读应答信号{err = 1;}else{err = 0;}CLE_SCL() ;//SCL = 0; //拉低时钟线delay_us(5);// Delay5us(); //延时SDA_OUT();return err;
}/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(unsigned char dat)
{unsigned char i;SCL_OUT();SDA_OUT();for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{delay_us(5); //延时if(dat&0x80) //SDA = CY; //送数据口{SET_SDA();}else{CLE_SDA();} delay_us(5); //延时SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(5); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线dat <<= 1; //移出数据的最高位}ADXL345_RecvACK();
}/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
unsigned char ADXL345_RecvByte(void)
{unsigned char i;unsigned char Mid;unsigned char dat = 0;SDA_INT();SCL_OUT();for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{dat <<= 1;delay_us(5); //延时SET_SCL();if(SDA_VAL()== Bit_SET) //CY = SDA; //读应答信号{Mid = 1;}else{Mid = 0;}// Mid=SDA_VAL();if(Mid) dat++;delay_us(5); CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线}return dat;
}//******单字节写入*******************************************void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址,请参考中文pdf22页 ADXL345_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据,请参考中文pdf22页 ADXL345_Stop(); //发送停止信号
}//********单字节读取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址,从0开始 ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号REG_data=ADXL345_RecvByte(); //读出寄存器数据ADXL345_SendACK(1); ADXL345_Stop(); //停止信号return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//连续读出ADXL345内部加速度数据,地址范围0x32~0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_Read_ADXL345(void)
{ uchar i;ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(0x32); //发送存储单元地址,从0x32开始 ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号for (i=0; i<6; i++) //连续读取6个地址数据,存储中BUF{BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //BUF[0]存储0x32地址中的数据if (i == 5){ADXL345_SendACK(1); //最后一个数据需要回NOACK}else{ADXL345_SendACK(0); //回应ACK}}ADXL345_Stop(); //停止信号delay_ms(5);
}//*****************************************************************//初始化ADXL345,根据需要请参考pdf进行修改************************
void Init_ADXL345(void)
{Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围,正负16g,13位模式Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率设定为12.5 参考pdf13页Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //选择电源模式 参考pdf24页Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
}
//***********************************************************************
//显示x轴
void ReadData_x(void)
{ int dis_data; //变量Multiple_Read_ADXL345(); //连续读出数据,存储在BUF中dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_X=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_Y=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_Z=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
}
DS18B20.CSI
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "adxl345.h"#define SDA_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
#define SDA_GPIO GPIOA
#define SDA_GPIO_PIN GPIO_Pin_5#define SCL_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
#define SCL_GPIO GPIOA
#define SCL_GPIO_PIN GPIO_Pin_4#define SCL_OUT() SCL_Set_Output() //置位scl
#define SET_SCL() GPIO_SetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN) //置位scl
#define CLE_SCL() GPIO_ResetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN)//清楚scl#define SDA_OUT() SDA_Set_Output()
#define SDA_INT() SDA_Set_Input()
#define SET_SDA() GPIO_SetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//置位sda
#define CLE_SDA() GPIO_ResetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//清楚sda
#define SDA_VAL() GPIO_ReadInputDataBit(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)#define SlaveAddress 0xA6 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改 //ALT ADDRESS引脚接地时地址为0xA6,接电源时地址为0x3Aunsigned char BUF[8]; //接收数据缓存区
unsigned char ge,shi,bai,qian,wan; //显示变量
unsigned char err;
float temp_X,temp_Y,temp_Z;void SCL_Set_Output(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SCL_GPIO, &GPIO_InitStructure);
} void SDA_Set_Output(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure);
} void SDA_Set_Input(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure);
}/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start(void)
{SCL_OUT();SDA_OUT();SET_SDA();//SDA = 1; //拉高数据线SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SDA();//SDA = 0; //产生下降沿delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线
}/**************************************
停止信号
**************************************/
void ADXL345_Stop(void)
{SCL_OUT();SDA_OUT();CLE_SDA();//SDA = 0; //拉低数据线SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时SET_SDA();//SDA = 1; //产生上升沿delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();
}/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(uchar ack)
{ SCL_OUT();SDA_OUT();if(ack==0)//SDA = ack; //写应答信号{CLE_SDA();}else{SET_SDA();}SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);//Delay5us(); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线delay_us(5);//Delay5us(); //延时
}/**************************************
接收应答信号
**************************************/
uchar ADXL345_RecvACK(void)
{SDA_INT();SCL_OUT();SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(2);// Delay5us(); //延时SET_SCL();if(SDA_VAL()== Bit_SET) //CY = SDA; //读应答信号{err = 1;}else{err = 0;}CLE_SCL() ;//SCL = 0; //拉低时钟线delay_us(5);// Delay5us(); //延时SDA_OUT();return err;
}/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(unsigned char dat)
{unsigned char i;SCL_OUT();SDA_OUT();for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{delay_us(5); //延时if(dat&0x80) //SDA = CY; //送数据口{SET_SDA();}else{CLE_SDA();} delay_us(5); //延时SET_SCL();//SCL = 1; //拉高时钟线delay_us(5); //延时CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线dat <<= 1; //移出数据的最高位}ADXL345_RecvACK();
}/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
unsigned char ADXL345_RecvByte(void)
{unsigned char i;unsigned char Mid;unsigned char dat = 0;SDA_INT();SCL_OUT();for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{dat <<= 1;delay_us(5); //延时SET_SCL();if(SDA_VAL()== Bit_SET) //CY = SDA; //读应答信号{Mid = 1;}else{Mid = 0;}// Mid=SDA_VAL();if(Mid) dat++;delay_us(5); CLE_SCL();//SCL = 0; //拉低时钟线}return dat;
}//******单字节写入*******************************************void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址,请参考中文pdf22页 ADXL345_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据,请参考中文pdf22页 ADXL345_Stop(); //发送停止信号
}//********单字节读取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址,从0开始 ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号REG_data=ADXL345_RecvByte(); //读出寄存器数据ADXL345_SendACK(1); ADXL345_Stop(); //停止信号return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//连续读出ADXL345内部加速度数据,地址范围0x32~0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_Read_ADXL345(void)
{ uchar i;ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号ADXL345_SendByte(0x32); //发送存储单元地址,从0x32开始 ADXL345_Start(); //起始信号ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号for (i=0; i<6; i++) //连续读取6个地址数据,存储中BUF{BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //BUF[0]存储0x32地址中的数据if (i == 5){ADXL345_SendACK(1); //最后一个数据需要回NOACK}else{ADXL345_SendACK(0); //回应ACK}}ADXL345_Stop(); //停止信号delay_ms(5);
}//*****************************************************************//初始化ADXL345,根据需要请参考pdf进行修改************************
void Init_ADXL345(void)
{Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围,正负16g,13位模式Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率设定为12.5 参考pdf13页Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //选择电源模式 参考pdf24页Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
}
//***********************************************************************
//显示x轴
void ReadData_x(void)
{ int dis_data; //变量Multiple_Read_ADXL345(); //连续读出数据,存储在BUF中dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_X=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_Y=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
// if(dis_data<0)
// {
// dis_data=-dis_data;
// }temp_Z=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
}
五、文档资料
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