【LPC54114之9 终结篇 双显示屏模拟环境控制系统】

jundao721

过这一段时间的努力调试，终于实现了模拟系统，在实际的项目开发中，和单一实现某个功能不一样。单一实现某个功能还是好实现的，把很多个功能结合起来，就会发现，各种坑。虽然这个模拟系统在有限的时间内实现的功能不多，但是基本上集成了CTimer,SCTimer,AD,PWM,Oled,IIC，DCmotor等等功能。在调试的过程中，你会发现，有时候外设初始化的顺序都会影响整个系统或者影响其他功能。

这个系统主要是通过双屏显示，采集空气中的气体浓度，光亮情况，温度，气压，定时等，然后通过其他手段来调节空气的数值，比如模拟风扇来调节温度，通过模拟灯光来调节室内亮度，oled显示灯光等级等等。

下面就详细说明一下调试情况。

首先是温度和气压的采样，选择BMP180传感器，以前用过，数据还算是精准，如图1所示：

显示部分都采用的是0.96的oled显示屏，一个显示温度，气压，CH4含量，一个显示时间和亮度等级。如图2所示：

空气成分的采样，使用欧洲的一个品牌，INP20-CH4L-NCVSP，是一款CH4传感器，可以对空气中的CH4含量进行采样，因为是模拟系统，暂时仅使用1套。如图3所示：

对于温度的反馈，通过风扇改变空气流速，从而起到降压的作用，使用5V小直流作为模拟风扇，L298模块作为驱动模块。如图4所示：

室内光线控制使用光敏电阻，采样光敏电阻模块的输出电压，通过板载的led灯，改变PWM，从而改变灯光的亮度，来实现调节灯光亮度的目的。如图5所示：

时间定时，使用按键来完成时间设置定时，模拟系统里默认的是10S，使用震动电机来模拟报警，原来打算用蜂鸣器的，为了不影响群众，改为震动电机，如图6所示：

接下来聊一聊程序，把主要的部分说明一下，其他的参考附件中的main函数。

首先应该是引脚复用和GPIO初始化：如图7所示：

1. /* LED pins */
   
2.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 23,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//BMP180
   
3.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 24,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
   
4.         
   
5.              /* Switch pins */
   
6.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 8,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//key
   
7.         
   
8.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 15,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//oled1
   
9.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 9,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
   
10.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 10,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
11.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 11,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
12.         
    
13.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 11,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//oled2
    
14.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 12,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
15.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 13,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
16.     IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 14,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
17.         
    
18.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 1,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//Õñ¶¯µç»ú
    
19.         
    
20.         
    
21.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 19,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF); //motor
    
22.           IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 21,IOCON_FUNC0 | IOCON_GPIO_MODE | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);
    
23.                
    
24.                
    
25.    IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 4, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC0 | IOCON_ANALOG_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//ch4AD
    
26.          IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 3, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC0 | IOCON_ANALOG_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//lightAD
    
27.          
    
28.          
    
29.          IOCON_PinMuxSet(IOCON, 0, 29, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC7 | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF);//lightpwm
    
30.          IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1, 2, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC3 | IOCON_DIGITAL_EN | IOCON_INPFILT_OFF); //motorpwm

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1. /*oled2 pins blue*/
   
2.                         GPIO_PinInit(GPIO,0,11,&led_config);//´Ë´¦GPIOµÄÅäÖÃÈç¹û·Å´óMotorÅäÖúóÃ棬motor²»ÄÜÔËÐÐ
   
3.                   GPIO_PinInit(GPIO,0,12,&led_config);
   
4.                         GPIO_PinInit(GPIO,0,13,&led_config);
   
5.                         GPIO_PinInit(GPIO,0,14,&led_config);
   
6.                  GPIO_SetPinsOutput(GPIO,0,1u<<11);
   
7.                  GPIO_SetPinsOutput(GPIO,0,1u<<12);
   
8.                  GPIO_SetPinsOutput(GPIO,0,1u<<13);
   
9.                  GPIO_SetPinsOutput(GPIO,0,1u<<14);
   
10. //               
    
11.                  GPIO_SetPortMask(GPIO,0,1u<<11);
    
12.                  GPIO_SetPortMask(GPIO,0,1u<<12);
    
13.                  GPIO_SetPortMask(GPIO,0,1u<<13);
    
14.                  GPIO_SetPortMask(GPIO,0,1u<<14);
    
15.                  GPIO_WriteMPort(GPIO,0,1u<<11);
    
16.                  GPIO_WriteMPort(GPIO,0,1u<<12);
    
17.                  GPIO_WriteMPort(GPIO,0,1u<<13);
    
18.                  GPIO_WriteMPort(GPIO,0,1u<<14);        

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然后是按键初始化和按键处理，如图8和图9所示所示：

1. INPUTMUX_Init(INPUTMUX);
   
2.                 INPUTMUX_AttachSignal(INPUTMUX,kPINT_PinInt0,kINPUTMUX_GpioPort1Pin8ToPintsel);
   
3.                 /* Turnoff clock to inputmux to save power. Clock is only needed to make changes */
   
4.     INPUTMUX_Deinit(INPUTMUX);
   
5.                  /* Initialize PINT */
   
6.     PINT_Init(PINT);
   
7. 
   
8.                 /* Setup Pin Interrupt 0 for rising edge */
   
9.     PINT_PinInterruptConfig(PINT, kPINT_PinInt0, kPINT_PinIntEnableFallEdge, pint_intr_callback);
   
10.                
    
11.                 /* Enable callbacks for PINT */
    
12.     PINT_EnableCallback(PINT);

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1. void Key_process(void)
   
2. {
   
3.         uint8_t i;
   
4.         if(keyflag==1)
   
5.         {
   
6.                 CTIMER_StartTimer(CTIMER1);
   
7.                 keyflag=0;
   
8.         }        
   
9.         if(Tfinishflag ==1)
   
10.         {
    
11.                 CTIMER_StopTimer(CTIMER1);
    
12.                 GPIO_SetPinsOutput(GPIO,1,1u<<1);//Õñ¶¯µç»ú
    
13.                 for(i=0;i<5;i++)
    
14.                 Delay_nms(0xAFFFF);
    
15.                 GPIO_ClearPinsOutput(GPIO,1,1u<<1);
    
16.                 Tfinishflag=0;
    
17.         }
    
18. }

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然后是定时器1计数中断初始化，如图10所示：

1. void Key_TimConfig(void)//¶¨Ê±Æ÷1ÓÃÓÚ¼ÆÊý
   
2. {
   
3.                 ctimer_config_t config;
   
4.          static ctimer_match_config_t matchConfig0;
   
5.         SYSCON->ASYNCAPBCTRL  = 1;
   
6.         CLOCK_AttachClk(kFRO12M_to_ASYNC_APB);
   
7.         CTIMER_GetDefaultConfig(&config);
   
8.         CTIMER_Init(CTIMER1,&config);
   
9.                  
   
10.                  //match channel 0 configuration
    
11.                  matchConfig0.enableCounterReset = true;
    
12.                  matchConfig0.enableCounterStop = false;
    
13.                  matchConfig0.matchValue = CLOCK_GetFreq(kCLOCK_BusClk);//1S
    
14.                  matchConfig0.outControl = kCTIMER_Output_Toggle;
    
15.                  matchConfig0.outPinInitState = false;
    
16.                  matchConfig0.enableInterrupt = true;
    
17.                  
    
18.                  CTIMER_RegisterCallBack(CTIMER1,&ctimer_callback_table[0],kCTIMER_MultipleCallback);
    
19.                  CTIMER_SetupMatch(CTIMER1,kCTIMER_Match_0,&matchConfig0);
    
20. //                 CTIMER_StartTimer(CTIMER1);
    
21.            CTIMER_StopTimer(CTIMER1);
    
22. }

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然后就是BMP180的显示程序：

1. BMP085Convert();
   
2.                         for(t=0;t<10;t++)
   
3.                         Delay_nms(0xAFFFF);
   
4.                         lcdshow[0] =(u8) (temper/100);
   
5.                         lcdshow[1] =(u8) ((temper-(temper/100)*100)/10);
   
6.                         lcdshow[2] =(u8) (temper%10);
   
7.                         sprintf(lcdtest,"%d",lcdshow[0]);
   
8.                         sprintf(lcdtest2,"%d",lcdshow[1]);
   
9.                         sprintf(lcdtest3,"%d",lcdshow[2]);
   
10.                         LCD_Print(40,0,lcdtest,TYPE16X16,TYPE8X16);
    
11.                         LCD_Print(48,0,lcdtest2,TYPE16X16,TYPE8X16);
    
12.                         LCD_Print(56,0,lcdpoint,TYPE16X16,TYPE8X16);
    
13.                         LCD_Print(64,0,lcdtest3,TYPE16X16,TYPE8X16);
    
14.                         LCD_Print(72,0,lcdword4,TYPE16X16,TYPE8X16);

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其实oled显示都一样，都不多说了，下面是多路采样AD的初始化：

1. /* Configure the converter. */
   
2.     adcConfigStruct.clockMode = kADC_ClockSynchronousMode; /* Using sync clock source. */
   
3.     adcConfigStruct.clockDividerNumber = 1;                /* The divider for sync clock is 2. */
   
4.     adcConfigStruct.resolution = kADC_Resolution12bit;
   
5.     adcConfigStruct.enableBypassCalibration = false;
   
6.     adcConfigStruct.sampleTimeNumber = 0U;
   
7.     ADC_Init(ADC0, &adcConfigStruct);
   
8. 
   
9.     /* Use the temperature sensor input to channel 0. */
   
10. //    ADC_EnableTemperatureSensor(ADC0, false);
    
11. 
    
12.     /* Enable channel 7's conversion in Sequence A. */
    
13.     adcConvSeqConfigStruct.channelMask = (1U << 7)|(1U << 6); /* Includes channel 0. */
    
14.     adcConvSeqConfigStruct.triggerMask = 0U;
    
15.     adcConvSeqConfigStruct.triggerPolarity = kADC_TriggerPolarityNegativeEdge;
    
16.     adcConvSeqConfigStruct.enableSingleStep = false;
    
17.     adcConvSeqConfigStruct.enableSyncBypass = false;
    
18.     adcConvSeqConfigStruct.interruptMode = kADC_InterruptForEachSequence;
    
19.     ADC_SetConvSeqAConfig(ADC0, &adcConvSeqConfigStruct);
    
20.     ADC_EnableConvSeqA(ADC0, true); /* Enable the conversion sequence A. */

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然后是光敏电阻改变led的亮度处理：

1. ctimer_config_t config;
   
2. //    uint32_t LightsrcClock_Hz;
   
3.          SYSCON->ASYNCAPBCTRL = 1;
   
4.           /* CTimer0 counter uses the AHB clock, some CTimer1 modules use the Aysnc clock */
   
5.     LightsrcClock_Hz = CLOCK_GetFreq(kCLOCK_BusClk);
   
6.     CTIMER_GetDefaultConfig(&config);
   
7. 
   
8.     CTIMER_Init(CTIMER0, &config);
   
9. //    CTIMER_SetupPwm(CTIMER0, kCTIMER_Match_1, 90, 1000, srcClock_Hz, false);
   
10.     CTIMER_StartTimer(CTIMER0);        

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1. if(ADLightResult <=0x100)//Êý¾Ý´¦Àí²¿·Ö±ØÐëÔÚADת»»Ç°Ãæ
   
2.                         {
   
3.                         CTIMER_SetupPwm(CTIMER0, kCTIMER_Match_1, 100, 1000, LightsrcClock_Hz, false);
   
4. //                        Delay_nms(1000);
   
5.                         DLight =1;
   
6.                         }
   
7.                         else if((ADLightResult>0x100) && (ADLightResult<=0x300))
   
8.                         {
   
9.                         CTIMER_SetupPwm(CTIMER0, kCTIMER_Match_1,96, 1000, LightsrcClock_Hz, false);
   
10. //                        Delay_nms(1000);
    
11.                         DLight =2;
    
12.                         }
    
13.                         else if((ADLightResult>0x300)&&(ADLightResult<=0x500))
    
14.                         {
    
15.                         CTIMER_SetupPwm(CTIMER0, kCTIMER_Match_1, 90, 1000, LightsrcClock_Hz, false);
    
16. //                        Delay_nms(1000);
    
17.                         DLight =3;
    
18.                         }

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模拟风扇电机定时器初始化：

1. sctimer_config_t sconfig;
   
2.           sctimer_pwm_signal_param_t pwmParam;
   
3.     uint32_t srctClock_Hz;
   
4.          
   
5.           srctClock_Hz = CLOCK_GetFreq(kCLOCK_BusClk);
   
6.     SCTIMER_GetDefaultConfig(&sconfig);
   
7. 
   
8.     SCTIMER_Init(SCT0, &sconfig);
   
9.     /* Configure PWM params with frequency 24kHZ from output 4 */
   
10.     pwmParam.output = kSCTIMER_Out_5;
    
11.     pwmParam.level = kSCTIMER_HighTrue;
    
12.     pwmParam.dutyCyclePercent = 18u;//updatedDutycycle;
    
13.                 SCTIMER_SetupPwm(SCT0, &pwmParam, kSCTIMER_CenterAlignedPwm, 1000U, srctClock_Hz, &eventNumberOutput5);

复制代码

以上都是部分重要的程序，其他的可参考附件。

最后是整个系统的操作视频，优酷正在审查：

https://v.youku.com/v_show/id_XMjc2NDU4Nzc0MA==.html?spm=a2hzp.8244740.userfeed.5!2~5~5~5!3~5~A

按动按键观察定时时间变化，10S震动电机报警；改变灯光亮度，观察led5（绿灯）亮度变化和oled中光线等级的变化；用手摸温度传感器，改变温度，设置为大于31.5度风扇转动，观察温度数值变化和风扇的反馈情况。

阅读全文

zwei99999999

干的好不错

okwh

环境控制系统!  好啊！