title: 大三上学期-嵌入式三级项目-stm32
date: 2020-12-23 13:48:06
tags: stm32

嵌入式三级项目

项目目标

• 1.运用TFTLCD的相关原理与知识实现其输出控制。
• 2.运用单总线通信原理实现DTH11温湿度信息采集与处理。
• 3.运用IIC通信原理，实现24C02的编程控制。
• 4.运用I/O端口的输入/输出控制实现LED显示、按键扫描与识别、蜂鸣器发生控制等控制。
• 5.运用中断知识实现中断程序设计。
• 6.运用定时器原理等知识实现定时控制。
• 7.运用RTC原理与控制要求实现时间的维护。
• 8.掌握基于STM32处理器的综合应用开发与调试。

代码已经放到了我的 Gitee上面了，需要的小伙伴可以自己去下载，欢迎交流。

项目内容

直接上图：

作业思路

说一下大体的思路吧：

• 1.任务调度：最初我打算使用操作系统完成整个项目的需求，但是整个项目分析下来发现需求并不很复杂，所以没有必要上操作系统。所以我做了一个分时调度器（仿操作系统）处理多任务。每个任务分配不同的时间间隔，当1任务触发完成便会触发第2个任务，以此类推...
• 2.按键任务的处理：这里我使用一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块--MultiButton。这个项目非常精简，只有两个文件，可无限量扩展按键，按键事件的回调异步处理方式可以简化程序结构，去除冗余的按键处理硬编码，让你的按键业务逻辑更清晰。

MuliButton 支持如下的按钮事件： |事件|说明| |:—:|:—:| |PRESS_DOWN |按键按下，每次按下都触发| |PRESS_UP |按键弹起，每次松开都触发| |PRESS_REPEAT| 重复按下触发，变量repeat计数连击次数| |SINGLE_CLICK |单击按键事件| |DOUBLE_CLICK| 双击按键事件| |LONG_RRESS_START| 达到长按时间阈值时触发一次| |LONG_PRESS_HOLD| 长按期间一直触发|

• 3.温湿度采集：该项目使用的温湿度传感器为：DHT11，大家应该都见过也都使用过，一个国产的很普遍的单总线数字温湿度传感器。优点：简单易上手，占用引脚少，仅需一根时钟线便可以操控。缺点：精度太低只有0.1%，不太灵敏，相应时间长。

• 4.24C02的使用：俗称EEPROM，可以将数据保存到该ic中，具有掉电不丢失的特性。 根据AT24C02的 Datasheet 可知AT24C02有2K bit，即256B，分为32页,每页8个字节，结合数据手册和原理图可以得知，板载AT24C02的读地址为0xA2，写地址为0xA3。

项目实现

1.分时调度器的实现

可以看见整个main函数轮询执行了任务调度处理。

可见任务定时器在系统滴答定时器终端回调中调用，每1ms任务定时器会进行递减。

2.按键“单击，双击，长按”的实现

①:包含头文件 ②:定义一个按键结构（按键对象） ③:初始化按键对象

MultiButton支持的按钮事件枚举如下：

在5ms任务中调用按键的心跳函数：

3.MultiButton设计思想

1.1：面向对象思想

MultiButton中每个按键都抽象为了一个按键对象，每个按键对象是独立的，系统中所有的按键对象使用单链表串起来。

其中在变量后面跟冒号的语法称为位域，使用位域的优势是节省内存。

1.2：按键对象单链表

MultiButton自己定义了一个头指针：

//button handle list head.
static struct Button* head_handle = NULL;

用户插入一个按键对象的代码如下：

button_start(&button1);//启动按键

/**
  * @brief  Start the button work, add the handle into work list.
  * @param  handle: target handle strcut.
  * @retval 0: succeed. -1: already exist.
  */
int button_start(struct Button* handle)
{
    struct Button* target = head_handle;
    while(target) {
        if(target == handle) return -1;	//already exist.
        target = target->next;
    }
    handle->next = head_handle;
    head_handle = handle;
    return 0;
}

第一次插入时，因为head_hanler 为 NULL，所以只需要执行while之后的代码.

如果再插入一个buuton2按键对象:

1.3：状态机处理思想

1. 读取当前引脚状态

2. 读取之后，判断当前状态机的状态，如果有功能正在执行（state不为0），则按键对象的tick值加1（后续一切功能的基础）

3. 按键消抖（连续读取3次，15ms，如果引脚状态一直与之前不同，则改变按键对象中的引脚状态）

4. 状态机

---MultiButton设计思想来源Mculover666,感谢大佬让我学习到很多。

   大体上项目的需求就是这些，这次三级项目丰富了我个个人经验，让我尝试用一些之前没有用到的方式去快速开发一个嵌入式项目，使用状态机方式去开发，以及分时调度器提高裸机开发的效率。同时感谢像Mculover666，0x1abin这样的大佬的贡献。我的代码以及开源到我的git，如有错误欢迎指正，共同进步！