STM32-土壤湿度传感器

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我是靠谱客的博主超级小丸子，这篇文章主要介绍STM32-土壤湿度传感器，现在分享给大家，希望可以做个参考。

0 说明

1 传感器介绍

2 代码说明

2.1 ADC初始化函数（adc.c）

2.2 GPIO初始化函数

2.3 主函数

0 说明

本篇文章主要是说明怎么使用STM32单片机读取土壤湿度传感器采集到的数据，包括模拟和数字数据，并且附带着STM32所需要的全部代码，所使用的土壤湿度传感器如下图所示。

附：使用单片机STM32f103系列

1 传感器介绍

该传感器具有数字开关量输出(0和1)和模拟量AO电压输出两种输出形式。

接上5V电源，电源灯亮，当湿度低于设定的阈值时，DO输出为高电平，开关指示灯灭;高于设定的阈值时，DO输出为低电平，开关指示灯亮。AO模拟输出,可以连接单片机的AD口检测土壤湿度精确数值。

电位器是用于土壤湿度的阀值调节，顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小，通过电位器调节土壤湿度阈值，当土壤湿度低于设定的阈值时，模块输出高电平，高于设定的阈值时，模块输出低电平。

2 代码说明

代码主要包括主函数（main.c）、ADC初始化函数(adc.c)、GPIO初始化函数

2.1 ADC初始化函数（adc.c）

ADC的初始化都差不多，需要注意的是ADC的采集函数

这里采用ADC1通道的PA5进行采集AO的信息

复制代码

#include "stm32f10x.h"    //包含需要的头文件
#include "delay.h"	      //包含需要的头文件
 
 
/*函数名：初始化ADC */									   
void Adc_Init(void)
{    
	GPIO_InitTypeDef      GPIO_InitStructure;                             //定义一个设置GPIO的变量
	ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;                              //定义一个设置ADC的变量
 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );	              //使能GPIOA通道时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );	              //使能ADC1通道时钟
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                                      //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;        //准备设置PA5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		                   //模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                 //设置PA5
    	
	ADC_DeInit(ADC1);                                                      //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值
 
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	                   //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	                       //模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	                   //模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	   //转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	               //ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	                               //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                                    //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器   
 
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	                                               //使能指定的ADC1	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	                                           //使能复位校准  	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));                     	   //等待复位校准结束	
	ADC_StartCalibration(ADC1);	                                           //开启AD校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	                               //等待校准结束
}
 
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：获得ADC结果                              */
/*参  数：ch: 通道数                               */
/*-------------------------------------------------*/	
int Get_Adc(int ch)   
{	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			    
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		                        //使能指定的ADC1的软件转换启动功能	
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));                     //等待转换结束
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	                            //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：平均多次ADC结果，提高精度                */
/*参  数：channel: 通道数                               */
/*参  数：count: 平均次数                          */
/*-------------------------------------------------*/	
int Get_Adc_Average(int channel,int count)
{
	int sum_val=0;
	char t;
	
	for(t=0;t<count;t++)             //循环读取times次
	{
		sum_val+=Get_Adc(channel);       //计算总值
		Delay_Ms(5);                 //延时
	}
	return sum_val/count;           //返回平均值
}

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#include "stm32f10x.h"    //包含需要的头文件
#include "delay.h"	      //包含需要的头文件
 
 
/*函数名：初始化ADC */									   
void Adc_Init(void)
{    
	GPIO_InitTypeDef      GPIO_InitStructure;                             //定义一个设置GPIO的变量
	ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;                              //定义一个设置ADC的变量
 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );	              //使能GPIOA通道时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );	              //使能ADC1通道时钟
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                                      //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;        //准备设置PA5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		                   //模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                 //设置PA5
    	
	ADC_DeInit(ADC1);                                                      //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值
 
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	                   //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	                       //模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	                   //模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	   //转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	               //ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	                               //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                                    //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器   
 
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	                                               //使能指定的ADC1	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	                                           //使能复位校准  	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));                     	   //等待复位校准结束	
	ADC_StartCalibration(ADC1);	                                           //开启AD校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	                               //等待校准结束
}
 
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：获得ADC结果                              */
/*参  数：ch: 通道数                               */
/*-------------------------------------------------*/	
int Get_Adc(int ch)   
{	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			    
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		                        //使能指定的ADC1的软件转换启动功能	
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));                     //等待转换结束
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	                            //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：平均多次ADC结果，提高精度                */
/*参  数：channel: 通道数                               */
/*参  数：count: 平均次数                          */
/*-------------------------------------------------*/	
int Get_Adc_Average(int channel,int count)
{
	int sum_val=0;
	char t;
	
	for(t=0;t<count;t++)             //循环读取times次
	{
		sum_val+=Get_Adc(channel);       //计算总值
		Delay_Ms(5);                 //延时
	}
	return sum_val/count;           //返回平均值
}

2.2 GPIO初始化函数

本个例程采用的是PA0读取DO的状态，使用#define宏定义

2.2.1 gpio.h

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#ifndef __GPIO_H
#define __GPIO_H 
 
#define gpio_readA  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)  //读取GPIOA的P0口电平（0/1）
 
void Gpio_Init(void);         //延时初始化函数
int Gpio_read(void);        //读取A0口
 
#endif

2.2.1 gpio.c

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#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "gpio.h"
#include "usart1.h"
 
void Gpio_Init(void)
{    	 
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                     //定义一个设置GPIO的变量
	
	
 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能GPIOA端口时钟
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;       //设置PA0/1
//  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;   		   //下拉输入，默认状态是低电平
//	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   		   //上拉输入，默认状态是高电平 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;    //浮空输入
 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);            		 //设置PA
	
}
 
int Gpio_read(void)
{
	if(gpio_readA == 1)
	{ 
		Delay_Ms(100);
		return 1;
	}
	return 0;
}

2.3 主函数

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#include "stm32f10x.h"  //包含需要的头文件
#include "main.h"       //包含需要的头文件
#include "delay.h"      //包含需要的头文件
#include "usart1.h"     //包含需要的头文件
#include "adc.h"        //包含需要的头文件
#include "gpio.h"       //包含需要的头文件
 
int main(void) 
{
	float raindata;         //接受雨滴数据
		
	Delay_Init();           //延时功能初始化              
	Usart1_Init(9600);      //串口1功能初始化，波特率9600
	Gpio_Init();            // PA0,读取数字数据
	Adc_Init();             //ADC初始化
	
	while(1)                //主循环
	{		
		u1_printf("DO:%drn",Gpio_read());
		if(Gpio_read()){
			u1_printf("没有雨水出现！rn");
		}
		else{
			u1_printf("有雨水出现！rn");
		}
		raindata = (float)(Get_Adc_Average(5,20))*(3.3/4096);
		u1_printf("rain：%.2frn",raindata);
		Delay_Ms(1000);                                                   //延时
	}
}