嵌入式課程報(bào)告

1、山東大學(xué)嵌入式系統(tǒng)課程報(bào)告姓 名名：學(xué) 號(hào)號(hào)：學(xué) 院院：專 業(yè)業(yè)：年 級(jí) 2015年 11 月 25 日目錄目錄2課程概述21. 官方定義22. 個(gè)人理解3項(xiàng)目經(jīng)歷4課程實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)過(guò)程4擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)6自動(dòng)剎車燈6附錄8智能插座項(xiàng)目代碼8課程概述1. 官方定義IEEE對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。 嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是

2、由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。 從應(yīng)用對(duì)象上加以定義，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2. 個(gè)人理解雖然聽(tīng)說(shuō)嵌入式這個(gè)詞挺早的，大一剛開(kāi)學(xué)就聽(tīng)學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐提到過(guò)，但是真正開(kāi)始做一個(gè)嵌入式的項(xiàng)目的時(shí)候我基本上是帶著純軟件的眼光去看的，感覺(jué)除了需要考慮這個(gè)程序所要運(yùn)行的機(jī)器的性能，比如最基本的延遲，之外，好像也沒(méi)什么特別的。我第一個(gè)項(xiàng)目是用GSM模塊和51單片機(jī)做的手機(jī)控制電源，大概就是下面這個(gè)模型。使用51作為命令發(fā)出者和狀態(tài)

3、判決者對(duì)兩個(gè)模塊進(jìn)行控制。該項(xiàng)目程序源碼見(jiàn)附錄。當(dāng)時(shí)跟著廠家的示例程序和注釋猜變量的作用和運(yùn)行流程，加上代碼長(zhǎng)度有限制，最后勉強(qiáng)算是完成了功能。中間出現(xiàn)過(guò)很多奇怪的問(wèn)題，有一些是硬件本身的問(wèn)題，比如天線接觸不好，必須固定在一個(gè)角度才能初始化成功，還有一些特別莫名其妙的問(wèn)題，有時(shí)候程序運(yùn)行就是老是跳過(guò)某一句話，實(shí)際調(diào)試的時(shí)候就特別崩潰，有時(shí)候考慮數(shù)據(jù)還。當(dāng)時(shí)也學(xué)了GUI編程，然后就特別感慨，給我3天我能完成一個(gè)小軟件的大部分進(jìn)度，但是3天時(shí)間我連一個(gè)硬件問(wèn)題都找不出來(lái)。后來(lái)大二下學(xué)了微機(jī)原理，然后才明白整個(gè)流程是怎么樣的，尤其是當(dāng)時(shí)講中斷的時(shí)候，我覺(jué)得就像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣，當(dāng)時(shí)學(xué)期末做的那四個(gè)實(shí)驗(yàn)

4、我覺(jué)得都特別有意義，我把AD轉(zhuǎn)換傳送到數(shù)碼管上連續(xù)顯示的時(shí)候，老師告訴我可以利用視覺(jué)殘留進(jìn)行即時(shí)的連續(xù)變化，調(diào)好延時(shí)的時(shí)間間隙就可以了，做出來(lái)確實(shí)是這樣的。我覺(jué)得嵌入式編程的過(guò)程式思維還是很符合一般人的思維習(xí)慣的，只不過(guò)需要考慮實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，條件不那么寬松。項(xiàng)目經(jīng)歷2014哈工大山大聯(lián)賽校級(jí)二等獎(jiǎng)2015基于GSM模塊的智能插座課程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)現(xiàn)使用SysTick以及三個(gè)按鍵控制三只LED燈的閃爍效果：1.程序啟動(dòng)，沒(méi)有按鍵按下時(shí)，三只燈依靠SysTick中斷有規(guī)律亮滅。2.當(dāng)三個(gè)按鍵中其中一個(gè)按下時(shí)其余兩只燈全部熄滅，只有對(duì)應(yīng)的LED燈長(zhǎng)亮。實(shí)驗(yàn)過(guò)程在main初始化的時(shí)候加一句 while

5、( SysTick_Configuration( 7200000 ) != 0 ) ; 定時(shí)就能啟動(dòng)滴答時(shí)鐘，系統(tǒng)每過(guò)1ms即進(jìn)入一次stm32f10x_it.c中的SysTick_Handler(）函數(shù)。在中斷向量表中查找到SysTick_Handler()，對(duì)它進(jìn)行修改。即完成了無(wú)按鍵輸入時(shí)LED的有規(guī)律亮滅。/* * brief This function handles SysTick Handler. * param None * retval None */void SysTick_Handler(void)Led_Turn_on_all();Delay(3000000);Led_

6、Turn_off_all();Delay(3000000); 下面實(shí)現(xiàn)按鍵響應(yīng)。在InterruptConfig()中可以找到按鍵響應(yīng)的中斷號(hào)，在側(cè)欄的start up中可以找到中斷向量表，從中找到本函數(shù)中用到的GPIO_KEY1_EXTI_IRQn即EXTI9_5_IRQn，于是我們找到了關(guān)鍵的中斷處理函數(shù)，將它按照要求進(jìn)行修改。即完成功能2。/* Function Name : EXTI9_5_IRQHandler* Description : This function handles External lines 9 to 5 interrupt request.* Input : N

7、one* Output : None* Return : None*/void EXTI9_5_IRQHandler(void) /* Key */ if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line5) != RESET) Led_Turn_off_all(); Led_Turn_on_1(); /* Clear the EXTI Line 5 */ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5); if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line6) != RESET) Led_Turn_off_all(); Led_Turn_on_2(); /*

8、Clear the EXTI Line 6 */ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line6); if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line7) != RESET) Led_Turn_off_all(); Led_Turn_on_3(); /* Clear the EXTI Line 7 */ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7); 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)自動(dòng)剎車燈自動(dòng)剎車燈是一個(gè)小巧的電路板，在剎車減速時(shí)自動(dòng)亮起。可以將其安裝在自行車上，用于警示其他車輛和行人。自動(dòng)剎車燈由電池供電并使用內(nèi)置加速度傳感器。l 原件：STM32 兩LED

9、燈，兩個(gè)紅色LED 加速度傳感器l 使用方法自動(dòng)剎車燈共有兩個(gè)工作模式：剎車燈模式和警示燈模式。啟動(dòng)后自動(dòng)進(jìn)入警示燈模式，兩種模式下加速度傳感器的參數(shù)不同，但在靜止時(shí)設(shè)備都會(huì)自動(dòng)休眠，可以通過(guò)按鍵喚醒。設(shè)備使用兩節(jié)5號(hào)電池供電。剎車燈模式：設(shè)備當(dāng)作自動(dòng)剎車燈使用時(shí)應(yīng)當(dāng)使用扎帶等方式固定于自行車座椅下或后 輪貨架上。固定完成后將開(kāi)關(guān)調(diào)至ON端，在之后的使用中可以不必關(guān)閉。自動(dòng)剎車燈在車輛靜止30秒之后自動(dòng)休眠，在監(jiān)測(cè)到連續(xù)震動(dòng)之后自動(dòng)喚醒。工作時(shí)，如果沒(méi)有監(jiān)測(cè)到剎車，自動(dòng)剎車燈左右兩個(gè)LED均以低亮度顯示黃色。當(dāng)車輛剎車時(shí)，自動(dòng)剎車燈的四只LED均以高亮顯示紅色。警示燈模式：設(shè)備工作于警示燈模式

10、下時(shí)，會(huì)依次以漸強(qiáng)和漸弱的形式點(diǎn)亮各LED，顯示警示燈的效果。這種模式下加速度傳感器不工作。作用是在晚上可以提醒后方的車輛前面有自行車行駛。l 實(shí)驗(yàn)構(gòu)想 STM32加速度傳感器加速度傳感器使用STM32供電，在檢測(cè)到反向加速度時(shí)，向STM32輸出一個(gè)電平觸發(fā)相應(yīng)引腳的中斷處理程序，該中斷處理程序?qū)⒓t色LED所在引腳輸出低電平，即點(diǎn)亮紅色警示燈。附錄#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#define uint unsigned int#

11、define uchar unsigned char#define MAXCHAR 81sbit LED0=P20;sbit LED1=P21;智能插座項(xiàng)目代碼sbit LED2=P22;sbit LED3=P23;/sbit LED4=P24;/sbit LED5=P25;/sbit LED6=P26;/sbit LED7=P27;sbit OutJIDIANQI1=P27; sbit OutJIDIANQI2=P26;sbit OutJIDIANQI3=P25;sbit OutJIDIANQI4=P24;/sbit JIDIANQI=P10;sbit Send_ENGLISH_key=P3

12、2; /發(fā)英文TEXT短信按鍵sbit Send_CALLING_key=P33; /打電話按鍵uchar aaMAXCHAR;char SendCurCondition4;char SendResult9;int i=1;code uchar AT00="ATrn"/握手檢測(cè)code uchar ATCN="AT+CNMI=2,1rn" /短信設(shè)置1code uchar CMGF1="AT+CMGF=1rn" /短信設(shè)置2 中午code uchar CMGR12="AT+CMGR=1rn" /讀短信code uc

13、har CMGD12="AT+CMGD=1rn" /刪除短信#define CALL_YOU_TELNUMBER "ATrn" #define SEND_MESSA_TO_YOUR "at+cmgs="quot;rn" #define SEND_MESSA_CONTENT ""uchar a,j=0,flag=0;int g_timeout=0;void delay(uint ms)/ 延時(shí)子程序 uchar i; while(ms-) for(i=0;i

14、<120;i+); /*函數(shù)名稱：Print_Char函數(shù)功能：發(fā)送單個(gè)字符 入口參數(shù):ch 出口參數(shù)：無(wú)*/void Print_Char(uchar ch)/發(fā)送單個(gè)字符 SBUF=ch; /送入緩沖區(qū) while(TI!=1); /等待發(fā)送完畢 TI=0; /軟件清零/*函數(shù)名稱：Print_Str函數(shù)功能：發(fā)送字符串 入口參數(shù):*str 出口參數(shù)：無(wú)*/void Print_Str(uchar *str)/發(fā)送字符串 while(*str!='0') Print_Char(*str); delay(2); str+; /*函數(shù)名稱：Ini_UART函數(shù)功能：串口初

15、始化、定時(shí)器初始化 入口參數(shù):無(wú) 出口參數(shù)：無(wú)*/void Ini_UART(void)/串口初始化、定時(shí)器初始化 SCON = 0x50 ; /SCON: serail mode 1, 8-bit UART, enable ucvr /UART為模式1，8位數(shù)據(jù)，允許接收 TMOD |= 0x20 ; /TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload /定時(shí)器1為模式2,8位自動(dòng)重裝 PCON |= 0x80 ; /SMOD=1; TH1 = 0xFA ; /Baud:19200 fosc="11".0592MHz TL1=0xFA; IE |=

16、0x90 ; /Enable Serial Interrupt TR1 = 1 ; / timer 1 run TI=1; ES=1;void clearBuff(void) for(j=0;j<MAXCHAR;j+) aaj=0x00; j=0;int Hand() delay(10); if(strstr(aa,"OK")!=NULL) /檢測(cè)單片機(jī)和模塊的連接 g_timeout=0; return 1; if(g_timeout>50) g_timeout=0; return -1; g_timeout+; return 0;void AT(void)/

17、初始化程序 clearBuff(); Print_Str(AT00); delay(50); while(strstr(aa,"OK")=NULL) delay(50); LED1=0; clearBuff(); Print_Str(AT00); Print_Str(CMGF1); delay(50);Print_Str(ATCN);delay(50);Print_Str(CMGD); delay(50);LED2=0;void send_english()char a1='0',a2='0',a3='0',a4='0

18、'if(OutJIDIANQI1)a1='1'if(OutJIDIANQI2)a2='1'if(OutJIDIANQI3)a3='1'if(OutJIDIANQI4)a4='1' SendCurCondition0=a1;SendCurCondition1=a2;SendCurCondition2=a3;SendCurCondition3=a4; clearBuff(); Print_Str(CMGF1); delay(100); Print_Str(SEND_MESSA_TO_YOUR); delay(300); Pri

19、nt_Str(SendCurCondition); /發(fā)短信內(nèi)容 delay(10); Print_Char(0x1A); /發(fā)送結(jié)束符號(hào) delay(10); clearBuff();void send_result()char a1='0',a2='0',a3='0',a4='0'if(OutJIDIANQI1)a1='1'if(OutJIDIANQI2)a2='1'if(OutJIDIANQI3)a3='1'if(OutJIDIANQI4)a4='1' Send

20、Result0=a1;SendResult1=a2;SendResult2=a3;SendResult3=a4;SendResult4=' 'SendResult5=' 'SendResult6='O'SendResult7='K'SendResult8='0' clearBuff(); Print_Str(CMGF1); delay(100); Print_Str(SEND_MESSA_TO_YOUR); delay(300); Print_Str(SendResult); /發(fā)短信內(nèi)容 delay(50); P

21、rint_Char(0x1A); /發(fā)送結(jié)束符號(hào) delay(10); clearBuff();void main()OutJIDIANQI1=1; OutJIDIANQI2=1;OutJIDIANQI3=1;OutJIDIANQI4=1;LED0=0; delay(500); Ini_UART(); /初始化串口delay(500); AT(); /初始化模塊 delay(10); Send_ENGLISH_key=1; /發(fā)英文TEXT短信按鍵 clearBuff();Print_Str(CMGD); while(Hand()=0)LED2=0;LED1=0;LED0=0; clearBu

22、ff(); while(1) LED3=0;LED2=0;LED1=0;LED0=0; if(Send_ENGLISH_key=0) /發(fā)英文TEXT短信按鍵 send_english(); if(strstr(aa,"+CMTI")!=NULL) /?+CMTI? /LED7=0; clearBuff(); delay(50); Print_Str(CMGR); /?1? delay(100); if(strstr(aa,"ask")!=NULL) /i=1;/LED6=i;send_english(); delay(100);clearBuff();

23、 Print_Str(CMGD); delay(50); while(Hand()=0); clearBuff(); else if(strstr(aa,"0000")!=NULL)/ LED7=1; OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=0; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=0;if(strstr(aa,"0001")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=0; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=1;if(strstr(aa,"0010&q

24、uot;)!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=1; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=0;if(strstr(aa,"0011")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=0; OutJIDIANQI3=1; OutJIDIANQI4=1;if(strstr(aa,"0100")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=1; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=0;if(strstr(aa,"010

25、1")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=1; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=1;if(strstr(aa,"0110")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=1; OutJIDIANQI3=1; OutJIDIANQI4=0;if(strstr(aa,"0111")!=NULL) OutJIDIANQI1=0; OutJIDIANQI2=1; OutJIDIANQI3=1; OutJIDIANQI4=1;if(strstr(aa,"1000")!=NULL) OutJIDIANQI1=1; OutJIDIANQI2=0; OutJIDIANQI3=0; OutJIDIANQI4=0;if(strstr(aa,"1001")!=NULL) Out