ARMCortex-M3嵌入式控制技術

——基于STM32F103RCT6

STM32F103硬件系統與KEILMDK工程第九章

LCD屏與溫度傳感器

LCD顯示屏是嵌入式系統中最重要的輸出設備之一，STM32F103RCT6學習板集成了一塊3.2寸240×320像素分辨率的SSD1289驅動真彩色TFT型LCD屏，可工作在262k色彩下。本章將介紹STM32F103RCT6驅動LCD屏的顯示技術和工程程序設計方法，并介紹溫度傳感器DS18B20的應用方法。

本章的學習目標：

了解LCD屏顯示原理；

熟悉DS18B20溫度傳感器的工作原理；

掌握DS18B20溫度讀取方法；

熟練應用寄存器或庫函數方法在LCD屏上輸出字符、漢字和圖像。1LCD屏顯示原理2溫度傳感器3

LCD顯示實例9.1LCD屏顯示原理串口通信是指數據的各位按串行的方式沿一根總線進行的通信方式，RS-232標準的UART串口通信是典型的異步雙工串行通信，通信方式如左圖所示。UART串口通信需要兩個引腳，即TXD和RXD，TXD為串口數據發送端，RXD為串口數據接收端。STM32F103微控制器的串口與計算機的串口按圖7-1的方式相連，串行數據傳輸沒有同步時鐘，需要雙方按相同的位傳輸速率異步傳輸，這個速率稱為波特率，常用的波特率有4800bps、9600bps和115200bps等。UART串口通信的數據包以幀為單位，常用的幀結構為：1位起始位+8位數據位+1位奇偶校驗位（可選）+1位停止位，如右圖所示。LCD顯示模塊與STM32F103RCT6的電路連接PD0口輸出高電平，則點亮LCD屏背光。STM32F103RCT6微控制器通過SSD1289芯片驅動LCD屏的顯示。SSD1289芯片中集成了172800字節的RAM空間（常記為GDDRAM，即圖形顯示數據存儲空間)。由于LCD屏的顯示色彩數為262144色，因此每個像素點的色彩位數為18位（218=262144），又因為其分辨率為240×320，故需要存儲空間為240×320×18位=240×320×18/8=172800字節。LCD屏按設定的刷新頻率（這里設為65Hz）不斷地將RAM空間中的內容顯示在LCD屏上。所以，控制LCD屏顯示的本質在于讀寫SSD1289的RAM空間。序號LCD屏引腳名LCD屏引腳網絡標號STM32F103引腳1背光控制腳LEDK1~LEDK5LCDBKENPD02芯片選通腳CSLCDCSPA53寫選通腳WRLCDWRPA44讀選通腳RDLCDRDPD15命令/數據腳RSLCDRSPA16數據總線[15:0]DB[15:0]DB15~DB0PC15~PC0工作在8080并口方式下的SSD1289讀寫操作。(a)寫SSD1289操作時序；(b)讀SSD1289操作時序代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：9.2溫度傳感器美信公司的DS18B20芯片是最常用的溫度傳感器，工作在單一總線模式下，稱作“一線”芯片，只占用STM32F103RCT6微控制器的一個通用IO口，測溫精度為±0.5℃，表示測量結果的最高精度為0.0625℃，主要用于測溫精度要求不高的環境溫度測量。本節將首先介紹DS18B20芯片的單總線訪問工作原理，主要參考自DS18B20芯片手冊；然后介紹讀取實時溫度的程序設計方法。DS18B20是一款常用的溫度傳感器，只有3個管腳，即電源VDD、地GND和雙向數據口DQ。根據圖3-9和圖3-2可知，在STM32F103RCT6學習板上，DS18B20的DQ與STM32F103RCT6的PB0相連接。DS18B20的測溫精度為±0.5℃（-10~85℃間），可用9~12位表示測量結果，默認情況下，用12位表示測量結果，數值精度為0.0625℃。DS18B20存儲配置溫度值數據格式DS18B20的常用操作流程DS18B20復位時序DS18B20位讀寫時序代碼：代碼：代碼：代碼：9.3LCD顯示實例在工程PRJ15的基礎上，新建工程“PRJ25”，保在“D:\STM32F103RCT6PRJ\PRJ25”目錄下，此時的工程PRJ25與工程PRJ15完全相同，然后，進行如下的設計工作：9.3.1寄存器類型實例代碼：代碼：代碼：代碼：代碼：將文件ds18b20.c和lcd.c添加到工程管理器的“BSP”分組下編譯鏈接并運行工程PRJ25，LCD屏的顯示如圖所示9.3.1庫函數類型實例在工程PRJ16的基礎上，新建工程“