1. 项目2：使用立创EDA完成数字温控开关。 1. 电源：24VDC。 2. 单片机：STM32F103C8T6（要求DC-DC 24V转5，LDO 5V转3.3）。 3. 负载：24V继电器。 4. 传感器：NTC。 5. 通信：5V串口。 根据NTC检测温度，控制24V继电器通断，并实时将数据回传给PC端。写出相对应代码并注释

<think>好，我现在需要帮用户完成一个基于STM32F103C8T6的数字温控开关项目。用户的需求包括电源转换、NTC温度检测、继电器控制、串口通信。我得一步步来思考如何实现这些功能。 首先，电源部分。用户要求24V转5V，再用LDO转3.3V。这部分硬件设计应该由立创EDA完成，但代码里可能不需要处理，不过得确保单片机的供电正常。接下来是NTC温度检测。NTC是负温度系数热敏电阻，温度越高电阻越小。通常用分压电路连接ADC来读取电压值。需要计算温度，可能用Steinhart-Hart方程或者查表法。这里可能需要配置ADC通道，比如使用ADC1的通道0（PA0）。然后是继电器控制。继电器由24V电源控制，但单片机的GPIO是3.3V，所以需要三极管或MOS管驱动。比如用PB0作为控制引脚，输出高电平打开继电器，低电平关闭。 串口通信部分，用户要求5V串口，STM32的UART引脚是3.3V电平，可能需要电平转换芯片，比如MAX232或使用电阻分压。假设使用USART1，即PA9（TX）和PA10（RX）。需要配置波特率，比如9600，并实现数据发送函数，将温度数据和继电器状态发送到PC。 主程序流程大概是：初始化各模块（ADC、GPIO、USART），循环读取温度，控制继电器，发送数据。需要设置温度阈值，比如高于30度开启继电器，低于25度关闭。但具体阈值可能用户需要自己调整。代码方面，需要用STM32的标准库进行配置。ADC需要校准，单次转换模式。读取ADC值后转换为电压，再计算温度。计算温度的方法可能需要NTC的参数，比如B值，或者查表。这里假设使用简单的B值公式，但实际可能需要更精确的方法。 串口发送数据可以用printf重定向到USART，或者直接使用发送函数。需要处理浮点数传输，可能用到格式字符串。 注意，继电器控制需要防止频繁开关，可以加入回差控制，比如开启和关闭的阈值有一定差距，避免在临界点抖动。 可能遇到的问题包括ADC的精度，NTC的线性度，以及串口通信的稳定性。需要在实际硬件中测试并调整参数。 现在，把这些思路整理成代码，并添加详细注释，确保每个部分的功能清晰。同时，需要提醒用户根据实际硬件连接修改引脚，比如ADC通道、控制引脚和串口配置。</think>以下是基于STM32F103C8T6的数字温控开关实现方案（使用标准库开发）： ```c #include "stm32f10x.h" #include <stdio.h> #include <math.h> // 硬件定义 #define RELAY_GPIO_PORT GPIOB #define RELAY_GPIO_PIN GPIO_Pin_0 #define NTC_ADC_CHANNEL ADC_Channel_0 // PA0 #define UART_TX_PIN GPIO_Pin_9 // PA9 #define UART_RX_PIN GPIO_Pin_10 // PA10 // 温度参数 #define TEMP_HIGH_THRESHOLD 30.0 // 高温阈值(℃) #define TEMP_LOW_THRESHOLD 25.0 // 低温阈值(℃) #define NTC_B_VALUE 3950 // NTC的B值 #define NTC_NOMINAL_TEMP 25.0 // 标称温度 #define NTC_NOMINAL_RES 10000 // 标称电阻(Ω) #define SERIES_RESISTOR 10000 // 分压电阻(Ω) // 全局变量 volatile float current_temp = 0.0; void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 继电器控制引脚配置 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RELAY_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(RELAY_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } void ADC_Configuration(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置ADC通道引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); ADC_DeInit(ADC1); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); ADC_ResetCalibration(ADC1); while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_StartCalibration(ADC1); while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); } float Read_Temperature(void) { float voltage, ntc_res, temp; // 启动ADC转换 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, NTC_ADC_CHANNEL, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); // 计算电压值 voltage = (float)ADC_GetConversionValue(ADC1) * 3.3 / 4096.0; // 计算NTC电阻值 ntc_res = SERIES_RESISTOR * (3.3 / voltage - 1.0); // 使用Steinhart-Hart方程计算温度 temp = 1.0 / (1.0/(NTC_NOMINAL_TEMP + 273.15) + (1.0/NTC_B_VALUE)*log(ntc_res/NTC_NOMINAL_RES)); temp -= 273.15; // 转换为摄氏度 return temp; } void USART_Configuration(uint32_t baudrate) { USART_InitTypeDef USART_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置TX引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = UART_TX_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 配置USART参数 USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } void USART_SendString(char *str) { while(*str) { USART_SendData(USART1, *str++); while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); } } int main(void) { SystemInit(); GPIO_Configuration(); ADC_Configuration(); USART_Configuration(9600); while(1) { current_temp = Read_Temperature(); // 温度控制逻辑 if(current_temp >= TEMP_HIGH_THRESHOLD) { GPIO_SetBits(RELAY_GPIO_PORT, RELAY_GPIO_PIN); // 打开继电器 } else if(current_temp <= TEMP_LOW_THRESHOLD) { GPIO_ResetBits(RELAY_GPIO_PORT, RELAY_GPIO_PIN); // 关闭继电器 } // 串口发送数据 char buffer[50]; sprintf(buffer, "Temp: %.2fC Relay: %d\r\n", current_temp, GPIO_ReadOutputDataBit(RELAY_GPIO_PORT, RELAY_GPIO_PIN)); USART_SendString(buffer); Delay_Ms(1000); // 需要实现延时函数 } } ``` 代码说明： 1. 硬件配置部分： - 继电器控制使用PB0引脚 - NTC通过PA0连接ADC1通道0 - USART1使用PA9(TX)/PA10(RX) 2. 温度计算： - 使用Steinhart-Hart方程进行非线性补偿 - 基于电压分压原理计算NTC电阻值 3. 控制逻辑： - 当温度超过上限阈值时打开继电器 - 当温度低于下限阈值时关闭继电器 - 采用回差控制防止频繁开关 4. 通信部分： - 每秒通过串口发送当前温度和继电器状态 - 格式示例："Temp: 27.35C Relay: 1"