嘿，我的读者们！
在上一章中，我主要讲了如何通过DHT11测量温湿度，由于有单总线通信，需要编写时序函数，所以难度有点大。那么在这一章中，我打算用MQ135模块来检测空气质量，仍然是对环境参量的获取。不像DHT11模块，在MQ135内部并没有集成AD转换器，当然，我们也不需要在外围搭建AD转换电路，而是利用stm32的内部ADC资源，完成对获取到的模拟量的转换。
MQ135传感器主要检测空气中的一些有害气体，比如硫化物、氨气等，还可以对烟雾等进行检测，总之，就是检测空气中污染物的一款传感器。下面，就是MQ135模块的实物图。
由图可知：该模块有4个引脚，分别是两个电源VCC和GND，一个数字输出口和一个模拟输出口。模块中还有一个可调电位器，用来调节灵敏度的。在本制作中，由于我们需要测量空气质量的数值，所以需要用到模拟输出口，即A0输出。而数字输出口只能在超过某设定值时，才能进行电平的跳变，如果你要设置某报警装置时，可以用一下，所以我们不用数字输出口。
至于MQ135模块的内部测量电路的工作原理，在这里不再阐述，有兴趣的读者，可以网上查阅。我们只要知道，该模块A0输出端电压随环境空气质量的变化而变化，只要通过AD转换将A0端口电压模拟量转换为数字量，再通过一定的公式转换，即可测量出空气质量的数值。
stm32内部自带ADC资源，它可以将模拟信号转换为数字信号，是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。stm32有 3 个 ADC，这些 ADC 可以独立使用，也可以使用双重（提高采样率），具有多达 18个复用通道，可测量来自16个外部源、2 个内部源信号。 这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。
（1）初始化相关的GPIO口
/*ADC初始化函数*/
void adc_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);
}
配置GPIO口，选择PA1引脚，开启PA1和ADC1的时钟，由于需要检测电压模拟量，将引脚设置成模拟输入。
（2）编写ADC初始化函数
void adc_init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;//定义ADC结构体变量
adc_gpio_init();//GPIO口初始化
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
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//禁止触发检测，使用软件触发
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;//1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式
ADC_Init(ADC1, ADC_InitStructure);//ADC初始化
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器
ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置指定的ADC的校准寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//获取ADC重置校准寄存器的状态
ADC_StartCalibration(ADC1);//开始指定ADC的校准状态
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//获取指定ADC的校准程序
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能或者失能指定的ADC的软件转换启动功能
}
在ADC初始化函数里，由于AD转换时间没有那么快，所以设置ADC分频因子为6，将系统时间分频。然后对ADC_InitStructure结构体的每一个元素赋值，这里，我借鉴了普中的资料。就像上面这样配置，就可以了。本人水平有限，可能讲不清楚，见谅。
接着，开启AD转换器，并进行校准，并且使能指定的ADC的软件转换启动功能，至此，就完成了ADC的初始化。
（3）编写AD转换函数
u16 get_adc_value(u8 channel,u8 times)
{
u32 total_value;
u16 average_value;
u8 i;
//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
//ADC1,ADC通道,239.5个周期,提高采样时间可以提高精确度
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);
for(i=0; itimes; i++)
{
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
total_value += ADC_GetConversionValue(ADC1);
delay_ms(5);
}
average_value = total_value/times;
return average_value;
}
AD转换函数的入口参数为AD转换通道和采样转换次数，通过ADC_RegularChannelConfig()函数，指定ADC1，转换通道，转换周期等，启动AD转换，连续采集数据并取平均值。最后返回采集并AD转换的数字量。
（4）主程序调用AD转换函数，获取空气质量数值
value = get_adc_value(ADC_Channel_1,10);//设置通道：ADC_Channel_1，每次连续采样10次
value = (u16)((float)value*300/4096);//数值转换，采集AD数值范围：0~4095，而空气质量范围：0~300。
这里，我在网上查阅资料，并没有详细说明，MQ135空气质量的计算公式，所以本人也不知道如何换算。因此，这里的空气质量检测只能达到演示的效果（自定义的转换公式），如果有读者知道，可以在下方的评论中留言，或者在中私信我，谢谢！
hello，读者们好！
前两章，主要讲述了环境参量的测量获取，想必大家都有些许收获。在这一章中，我将介绍如何利用超声波来测距。在现实生活中，利用超声波测距的应用很多，广泛应用于机器人避障 、物体测距 、液位检测 、公共安防、停车场检测等领域。
本次测距使用的超声波为HC-SRO4，该模块共有4个引脚，分别是两个电源引脚VCC和GND，一个触发控制信号输入（TRIG）和一个回响信号输出（ ECHO），性能稳定，测度距离精确，模块高精度，盲区小。
那么，超声波模块测距原理是：首先，给Trig引脚至少10us的高电平信号，检测Echo是否有信号返回，若有信号返回，则Echo发出高电平。高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，所以测试距离为（高电平时间*声速）/2。下面，就是超声波模块的时序图。
本模块使用方法简单，配合stm32的定时器TIM4，一个控制口发一个10us以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器TIM4计时，当此口变为低电平时就可以读定时器TIM4的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，即可以达到你移动测量的值。
（1）配置超声波的引脚
/*初始化超声波引脚:Trig:PB0,Echo:PB1*/
void ultra_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*使能GPIO的RCC时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
/*配置Trig引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//Trig
GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure);
/*配置Echo引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//Echo
GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure);
}
由于PB0接超声波Trig引脚，所以选择推挽输出模式，PB1接超声波Echo引脚，所以选择浮空输入模式。这样，超声波模块引脚就配置完成。
（2）定时器TIM4初始化
/*定时器4的NVIC配置*/
void tim4_nvic_config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级为0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//子优先级为0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(NVIC_InitStruct);
}
/*定时器4初始化*/
void tim4_config(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
tim4_nvic_config(); //配置NVIC
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//开启时钟
TIM_DeInit(TIM4); //定时器4复位
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000-1; //自动重装载寄存器值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72-1; //时钟预分频数
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //采样分频
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, TIM_TimeBaseInitStruct); //初始化TIM4
TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志
TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);
}
由于考虑到测距时的距离过大，计数会溢出，出现不准确的现象，这里需要用到长计时，并且使用TIM4中断对计时变量进行自增，所以需要配置NVIC。这里设置的中断优先级比较高，因为测距不能被其他中断打断，否则可能出现数据不准的现象，或是数据抖动现象。其次，设置TIM4的中断溢出时间为1ms，此时还不能开启定时器TIM4。
（3）编写定时器中断程序
/*定时器4中断服务函数*/
void TIM4_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM4 ,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
TIM4_NUM++;//长计时变量
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM4 ,TIM_FLAG_Update);
}
为避免测量的距离过长，这里我们需要进行长计时，只需在中断函数里这样操作：TIM4_NUM++，同时记得在每次测量距离前对TIM4_NUM复位即可。
（4）编写超声波测距相关函数
/*启动超声波测距*/
u16 ultra_measure(void)
{
u16 distance;
TRIG_H;
delay_us(20);
TRIG_L;
while(ECHO==RESET);
TIM_SetCounter(TIM4,0);
TIM4_NUM = 0;
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
while(ECHO!=RESET);
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);
distance = (u16)ultra_get_distance();
return distance;
}
/*获取超声波传播时间,间接计算出距离*/
float ultra_get_distance(void)
{
u32 time;
float distance;
time = TIM4_NUM*1000;
time += TIM_GetCounter(TIM4);//获取超声波测距总时间
TIM4-CNT = 0; //定时器复位
distance = (float)time*0.017;
return distance;
}
这里，需要查阅超声波手册中的时序图，方可编写程序。首先，向给trig 发送至少10 us的高电平脉冲，然后等待，捕捉 echo 端输出上升沿，捕捉到上升沿的同时，打开定时器开始计时，再次等待捕捉echo的下降沿，当捕捉到下降沿，读出计时器的时间，这就是超声波在空气中运行的时间，按照测试距离=（高电平时间*声速）/2 就可以算出超声波到障碍物的距离。
这里我们测算的距离：distance = (float)time*0.017，计算的距离单位为cm。
（5）主函数调用测距函数
最后，在主函数里，调用测距函数即可获取到距离值，再通过lcd显示函数，显示出距离值。
value = ultra_measure();
lcd_display_string(0,32,"测量距离");
lcd_display_num_m(3, 48, value/1000);
lcd_display_num_m(3, 56, (value%1000)/100);
lcd_display_num_m(3, 64, (value%100)/10);
lcd_display_num_m(3, 72, value%10);
通过本章的介绍，相信你对于超声波测距应该了解不少了吧，相信你也可以做出来的。通过不断改变超声波和障碍物之间的位置，距离值会随之改变，是不是很有趣啊~
到目前为止，多功能时钟已经具备了显示时间、测量温湿度、测量空气质量以及测距的功能，但我们的LCD显示部分还没有优化。在下一章中，我将带着大家完成多功能时钟人机交互界面（简称UI）的开发，到时候，我们的界面就会变得比较美观了。敬请期待~
①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。
④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
这是stm32的4个基本时钟源，其他的说有时钟都是在这些时钟上倍频或者是分频得来的，看上去4个其实真正在是用的时候只会用到其中的2个，应为一对是内部时钟，也就是stm32自己的，如果不用自己的就使用外部的时钟，
之所以stm32时钟复杂是应为stm32模块多，不同的模块需要工作在不同的时钟频率
亲爱的读者们，我又回来了~
上一章中，我带着大家实现了时钟显示和按键调整的功能。在这一章中，我将利用DHT11温湿度传感器，来测量环境温度和湿度。
DHT11温湿度传感器是数字式的，包括1个电阻式感湿元件和1个NTC测温元件，内部自带AD转换功能，采用单总线，具有响应快、抗干扰能力强、性价比高等特点。该模块总共4个引脚，其中两个是电源引脚VCC和GND，一个是数据引脚，还有一个为空引脚。
目前流行的数据传输总线有II2C总线，SPI总线，单总线等，而DHT11则采用单总线传输数据。单总线，顾名思义，就是采用单根信号线，即可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，从而有主机和从机之别。在这里，stm32作为核心控制器，所以是主机，而DHT11为从机。 采用单总线进行数据传输，我们需要查看数据手册的时序图。
总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待 DHT11 响应,主机把总线拉低必须大于 18 毫秒,保证 DHT11 能检测到起始信号。DHT11 接收到主机的开始信号后, 等待主机开始信号结束,然后发送 80us 低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待 20-40us 后, 读取 DHT11 的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
根据时序图，单片机需要先将总线拉低至少18ms，然后拉高总线20~40us，此时主机的开始信号结束，检测DHT11的响应信号。如果检测到低电平，则DHT11响应，并且低电平时间维持80us,然后DHT11拉高总线80us。此时DHT11准备传输数据，传输的数据间隙为50us低电平，传输的数据通过高电平的时间长短来区分"0"和"1"。数据传输完毕，DHT11将总线拉低50us，最后主机再拉高总线。
（1）编写延时函数
由于DHT11的时序比较严格，需要毫秒级别和微妙级别的延时。这里我们采用Systick去做延时。在之前按键扫描函数里也用到延时的，在此我叙述一下。
我们需要配置系统时钟，然后把Systick设置成72，这样就能产生1us时间基准，其次编写Systick中断处理函数，让变量自减，从而达到延时的效果，最后编写延时函数，也就是对自减的变量赋初始值。
__IO uint32_t TimingDelay;
/*配置SysTick函数*/
void systick_init(void)
{
/*配置Systick重载值,系统时钟为72MHz*/
/*设置72,中断时间:72*(1/72000000) = 1us*/
if(SysTick_Config(72)==1) //若SysTick_Config函数返回产生中断信号,返回值为0
{
while(1); //SysTick_Config函数返回值为1,则等待
}
}
/*时间变量自减函数*/
void TimingDelay_Decrement(void)
{
if(TimingDelay!=0x00)
{
TimingDelay--;
}
}
/*SysTick中断处理函数*/
void SysTick_Handler(void)
{
TimingDelay_Decrement();
}
/*延时函数,时间基准为1ms*/
void delay_ms(__IO uint32_t nTime)
{
TimingDelay = nTime*1000;
while(TimingDelay!=0);
}
/*延时函数,时间基准为1us*/
void delay_us(__IO uint32_t nTime)
{
TimingDelay = nTime;
while(TimingDelay!=0);
}
（2）配置相应的GPIO口作为单总线数据端
/*配置DHT11数据引脚,设置成浮空输入模式*/
void dht11_gpio_portIn(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);
}
/*配置DHT11数据引脚,设置成推挽输出模式*/
void dht11_gpio_portOut(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);
}
由于DHT11采用单总线通信协议，所以数据传输是双向的，所以分别将数据端口设置成浮空输入模式和推挽输出模式。并且将数据口的输入和输出定义成宏定义的形式。
#define DHT11_OUT_H GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4)
#define DHT11_OUT_L GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4)
#define DHT11_IN GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_4)
（3）根据DHT11时序图，编写时序函数
现在，我们开始编写总线的驱动函数，根据时序图，主机发送命令启动转换，接着，等待DHT11转换响应并且输出数据，最后读取数据。
/*启动总线函数*/
void dht11_reset(void)
{
dht11_gpio_portOut(); //设置成输出模式
DHT11_OUT_L; //主机将总线拉低至少18ms
delay_ms(18);
DHT11_OUT_H; //主机拉高保持20~40us
delay_us(30);
dht11_gpio_portIn(); //设置成输入模式,等待DHT11响应
}
/*DHT11响应函数*/
u8 dht11_scan(void)
{
return DHT11_IN; //返回值为DHT11的响应信号
}
实时监控DHT11的数据线，直至其产生出低电平，表示DHT11响应主机请求，开始传输数据。
/*DHT11读取位函数*/
u8 dht11_read_bit(void)
{
while(DHT11_IN==RESET); //传输数据位前存在50us低电平
delay_us(40); //根据高电平的时间长短决定电平是1还是0
if(DHT11_IN==SET) //"0"电平持续时间为26~28us,"1"电平持续时间为70us
{
while(DHT11_IN==SET);
return 1; //若检测到高电平,返回值为1
}
else
{
return 0; //若检测到高电平,返回值为0
}
}
/*DHT11读取字节函数*/
//注：数据最高位先传输
u8 dht11_read_byte(void)
{
u8 i,dat = 0x00;
for(i=0; i8; i++)
{
dat = dat1;
dat = dat|dht11_read_bit();//将串行数据读取出来
}
return dat;
}
当DHT11响应后，就开始通过单总线传输数据，在读取位函数里，通过高电平的时间长短来判断输出的是'1'还是'0'，在读取字节函数里，调用读取位函数，将传输的每8位整合出字节，并读取出来。
我们查阅DHT11数据手册，得知数据传输的结构（依次顺序）：湿度整数部分（1字节）、湿度小数部分（1字节）、温度整数部分（1字节）、温度小数部分（1字节）、校验和（1字节）。这里，其实就是一个简单的通信协议。校验和就是源数据所有字节之和的低8位，确保传输数据的正确与稳定。
/*DHT11读取数据函数*/
u8 dht11_read_data(void)
{
u8 i;
dht11_reset();
if(dht11_scan()==RESET) //DHT11发出响应信号
{
while(DHT11_IN==RESET); //DHT11拉低总线80us
while(DHT11_IN!=RESET); //DHT11拉高总线80us
for(i=0; i5; i++)
{
buffer[i] = dht11_read_byte();
}
while(DHT11_IN==RESET); //发送完最后1bit数据后,等待50us低电平结束
dht11_gpio_portOut();
DHT11_OUT_H; //主机拉高总线
if(buffer[0]+buffer[1]+buffer[2]+buffer[3]==buffer[4])
{
return 1; //校验成功
}
else
{
return 0; //校验失败
}
}
else
{
return 0; //DHT11未发出响应信号
}
}
在读取字节里，先等待DHT11响应，然后开始接收数据，并且连续读取5次，存放在事先定义好的数组里，主机发出结束信号，最后对读取的数据进行校验。
（4）测量显示温湿度
主函数调用DHT11读数据函数，并调用lcd显示函数，将温度和湿度显示出来即可。
if(dht11_read_data()==1)//读取数据，前提是DHT11响应，并且数据校验成功
{
humidity = buffer[0];//buffer[0]存放的是湿度整数部分
temperature = buffer[2];//buffer[2]存放的是温度整数部分
}
lcd_display_string(2,0,"温度");
lcd_display_num_m(2,32,temperature/10);
lcd_display_num_m(2,40,temperature%10);
lcd_display_string(4,0,“湿度”);
lcd_display_num_m(4,32,humidity/10);
lcd_display_num_m(4,40,humidity%10);
至此，通过本章的讲解，我相信，大家应该对于DHT11模块有了大致的了解，当然，如果你只是看看文章的话，可能效果不怎么理想。这些东西，都需要亲自动手的，正所谓"实践出真知"。所以，你可以在网上买开发板，再买一些模块，不一定要和我的一样。当然，想要挑战自己的话，可以买块最小系统板，这样，外围的硬件电路可以由自己搭建（功能自定义），灵活性强的同时，也锻炼了自己的动手能力。如果你是会设计PCB的大佬，那更好，估计你的水平，就浏览一下我的文章即可。
用bresenham算法先在屏幕上画一个时钟，再画出指针，经过一秒钟，把原来的指针清屏，再画一个不就好了，掌握算法之后很简单的。
读者们，大家好！
接着上一章多功能时钟（绪论）的内容，在这一章中，我将介绍多功能时钟的时钟显示部分。话不多说，我们正式开始吧~
多功能时钟，时钟显示功能是必不可少的。所以，我们利用stm32的定时器来计时。本来打算采用stm32的RTC实时时钟，但后来想，刚开始弄得时候，尽量简单一些，别一开始就给自己出难题，毕竟RTC实时时钟要配置的东西还挺多的。如果此次做得不错的话，后面可以再加RTC实时时钟。
stm32不同于51,共有11个定时器，其中2个高级控制定时器（TIM1和TIM8），4个普通定时器（TIM2~TIM5）和2个基本定时器（TIM6和TIM7），以及2个看门狗定时器和1个系统滴答定时器。这里，我们采用普通定时器TIM2，并且开启定时器的中断，中断时间为1s，并且在中断函数里，模拟时钟的计时功能。
（1）配置嵌套中断控制器NVIC
void tim2_nvic_config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级为2
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//子优先级为0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(NVIC_InitStruct);
}
这里，我们只需对NVIC_InitStruct结构体的每个元素赋值，其中TIM2_IRQn为定时器TIM2中断线，设置优先级组为2，即抢占优先级组为4组，这里抢占优先级为2，子优先级为0，然后使能NVIC（优先级不能理解上网查询）。
（2）定时器初始化配置
void tim2_config(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
tim2_nvic_config(); //配置NVIC
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//开启时钟
TIM_DeInit(TIM2); //定时器2复位
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 2000-1; //自动重装载寄存器值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 36000-1; //时钟预分频数
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //采样分频
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, TIM_TimeBaseInitStruct); //初始化TIM2
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能时钟
}
TIM2初始化，首先配置NVIC，打开TIM2时钟，复位TIM2。然后对TIM_TimeBaseInitStruct结构体的每个元素赋值。这里，主要阐述如何计算定时中断时间。定时器的溢出中断时间由TIM_Period和TIM_Prescaler来决定的。这里，我直接给出公式：发生中断时间=（TIM_Period+1）*（TIM_Prescaler+1）/FCLK，而FCLK为72M，所以定时1s，可以这样：TIM_Period=2000-1，TIM_Prescaler=36000-1；最后清除溢出中断标志，使能时钟即可计时。
（3）编写中断计时函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2 ,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
sec++;
if(sec=60)
{
sec = 0;
min++;
if(min=60)
{
min = 0;
hour++;
if(hour=24)
{
hour = 0;
}
}
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM2 ,TIM_FLAG_Update);
}
这里，先定义时、分、秒三个变量，然后在中断函数里，对时间变量的关系进行换算即可。
（4）编写时钟显示函数
这里，我们采用LCD12864实时显示。LCD12864的相关内容，我后面在LCD库函数章节中，会专门介绍的。这里，只将时间显示即可。
lcd_display_num_m(2, 16, hour/10);
lcd_display_num_m(2, 24, hour%10);
lcd_display_string(2,32,"时");
lcd_display_num_m(2, 48, min/10);
lcd_display_num_m(2, 56, min%10);
lcd_display_string(2,64,"分");
lcd_display_num_m(2, 80, sec/10);
lcd_display_num_m(2, 88, sec%10);
lcd_display_string(2,96,"秒");
LCD12864的驱动函数，我跟着黄老师的视频后面写的，在老师的基础上，增加了汉字字符串显示函数。这里，看成库函数即可，只需简单的调用，显示时间就行。
（5）按键调整时间
成功显示时间后，我们需要按键来调整时间。 我们需要设置时钟启/停键（K1），时间位选择键（K2），数值增加键（K3），数值减小键（K4）。
1.我们先对按键的GPIO进行配置，开启相应的时钟，选择相关引脚，设置浮空输入模式等。
void key_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*使能GPIO的RCC时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
/*配置PB11~PB14引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure);
}
2.配置好按键的GPIO口后，编写按键扫描函数，从而达到调整时间的功能。
u8 flag,mark;//flag为定时器启停标志位,mark为位选择标志位
//mark为0表示未选中,mark为1表示选择时位,mark为2表示选择分位,mark为3表示选择秒位
void keyscan(void)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET)
{
flag = ~flag;
if(!flag)
{
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
else
{
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
mark = 0;
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET)
{
mark = mark=3?0:mark+1;
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET)
{
if(flag)
{
switch(mark)
{
case 1:hour = hour23?hour+1:0;break;
case 2:min = min59?min+1:0;break;
case 3:sec = sec59?sec+1:0;break;
default:break;
}
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET)
{
if(flag)
{
switch(mark)
{
case 1:hour = hour0?hour-1:23;break;
case 2:min = min0?min-1:59;break;
case 3:sec = sec0?sec-1:59;break;
default:break;
}
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET);
}
}
至此，我们完成了时钟显示的功能，当然，后期如果可以的话，我们可以使用stm32的RTC实时时钟资源，还可以设置闹钟、整点报时的功能。
本章，我主要介绍了如何利用stm32的TIM定时器和GPIO资源，实现时钟显示和按键调整的功能。下一章中，我将介绍如何利用DHT11模块来测量温度和湿度，从而实现系统对环境参量的获取。
本文标签：stm32指针式时钟多表盘
