嵌入式教程：实现温度监测系统

温度监测在众多领域中都扮演着关键角色，从环境监控到工业自动化都需要精确控制和监测温度。本教程将详细介绍如何在STM32微控制器上使用模数转换器（ADC）和温度传感器实现实时温度监测系统。

一、开发环境准备

硬件要求

微控制器：STM32L476RG，特点是低功耗和高精度ADC。
开发板：STM32L4 Discovery Kit，适合进行快速原型开发。
外部设备：NTC热敏电阻，用于感应环境温度。

软件要求

集成开发环境（IDE）：STM32CubeIDE。
固件库：STM32CubeMX，用于配置微控制器的外设。

安装和配置

安装STM32CubeIDE：从ST官网下载并安装。
使用STM32CubeMX创建项目：选择STM32L476RG芯片，配置ADC通道和所需的GPIO，生成初始化代码。

二、应用场景：智能家居温控系统

设计目标

设计一个系统，能够监测和控制家庭环境的温度，实现自动化的温控功能，提升居住舒适度并节约能源。

代码实现

#include "stm32l4xx_hal.h"ADC_HandleTypeDef hadc1;void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();uint32_t adcValue = 0;float temperature = 0.0;while (1){HAL_ADC_Start(&hadc1);if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100) == HAL_OK){adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);temperature = ConvertToTemperature(adcValue);// 控制相关设备根据温度调节AdjustClimateControl(temperature);}HAL_Delay(1000); // 每秒读取一次}
}float ConvertToTemperature(uint32_t adcValue)
{float voltage = (adcValue * 3.3f) / 4095.0f; // 将ADC值转换为电压// 假设NTC电阻的特性已知，使用查找表或公式计算温度return (voltage - 0.5f) * 100.0f; // 示例温度计算方法
}void AdjustClimateControl(float temperature)
{// 示例：如果温度超过设定值，启动冷气机if (temperature > 25.0){// 启动冷气机}else if (temperature < 18.0){// 启动暖气}
}void MX_ADC1_Init(void)
{hadc1.Instance = ADC1;hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;HAL_ADC_Init(&hadc1);
}void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Configure the main internal regulator output voltage*/__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 8;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV7;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);
}void Error_Handler(void)
{__disable_irq();while (1){}
}