圖形化展示modbus溫濕度傳感器數據并通過(guò)滑條控制LED亮度
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1 項目介紹
本項目基于STM32F469I-DISCO開(kāi)發(fā)板，實(shí)現了一個(gè)完整的溫濕度監測與LED亮度控制系統。系統通過(guò)溫度傳感器采集環(huán)境數據，使用開(kāi)發(fā)板的高性能LCD顯示屏圖形化展示實(shí)時(shí)數據，同時(shí)通過(guò)PWM 信號控制LED亮度，提供直觀(guān)的環(huán)境監測和燈光控制功能。
2 系統框圖
3 運行流程圖
4 實(shí)現細節硬件配置
主控板：STM32F469I-DISCO
傳感器：溫度傳感器
顯示：開(kāi)發(fā)板自帶480×800分辨率LCD觸摸屏
LED控制：使用板載LED或外接LED通過(guò)PWM控制
5 軟件功能
5.1 溫濕度數據采集
通過(guò)串口讀取modbus 傳感器數據
定時(shí)采集環(huán)境溫濕度數據
數據校驗與錯誤處理
5.2 圖形化顯示
實(shí)時(shí)數據顯示
5.3 LED亮度控制
觸摸屏滑動(dòng)條控制PWM占空比
6 具體步驟
使用touchGFX軟件創(chuàng )建工程
添加背景窗口
添加靜態(tài)顯示文本
溫濕度數據顯示控件添加
LED相關(guān)控件添加
至此圖形界面基礎部分已經(jīng)完成，燒錄程序
觀(guān)察初步效果
滑塊聯(lián)動(dòng)邏輯添加
接下來(lái)進(jìn)行相關(guān)代碼編輯工作，點(diǎn)擊生成代碼，并打開(kāi)代碼所在文件夾
使用cubemx ide軟件打開(kāi)工程文件
添加顯示數據更新相關(guān)函數
實(shí)現函數slider_light_change功能
階段性成果展示
接下來(lái)配置Arduino擴展板D12引腳為PWM輸出模式
在代碼中開(kāi)啟PWM輸出
更新model類(lèi)
更新ModelListener類(lèi)，添加接口函數
更新MainScreenPresenter類(lèi)
view類(lèi)更新
至此即可通過(guò)手指觸摸改變滑條位置并同步控制LED亮度，如下圖所示
低亮度
高亮度
接下來(lái)設置溫度傳感器相關(guān)代碼，此處我們選擇的時(shí)485溫濕度傳感器，需要通過(guò)開(kāi)發(fā)板擴展接口的USART6配合電平轉換模塊與傳感器進(jìn)行數據通訊
配置USART6，添加DMA及中斷使能
接下來(lái)到了很關(guān)鍵的一步，我們這里使用github上的一款成熟驅動(dòng)庫，實(shí)現modbus數據讀取。
https://github.com/alejoseb/Modbus-STM32-HALFreeRTOS
接下來(lái)就到了實(shí)踐環(huán)節。
提前下載庫文件至本地。
將MODBUS-LIB文件夾拖動(dòng)到Middleware文件夾下，與FreeRTOS文件夾同級
選擇復制文件
添加頭文件目錄
復制ModbusConfi gTemplate.h到INC目錄下，并重命名為ModbusConfi g.h
添加modbus主站初始化代碼
創(chuàng )建modbus數據讀取線(xiàn)程
更新model類(lèi)，添加溫濕度數據同步顯示刷新相關(guān)邏輯
至此代碼編輯工作已完成，燒錄觀(guān)察現象
吹口哈氣之后
7 項目特色
直觀(guān)的圖形化界面，數據展示生動(dòng)形象
觸摸屏交互，操作簡(jiǎn)便
低功耗設計，適合長(cháng)期監測
后續改進(jìn)方向
增加Wi-Fi/ 藍牙模塊實(shí)現遠程監控
添加數據存儲功能（SD 卡記錄）
開(kāi)發(fā)手機APP 配套控制
增加更多環(huán)境傳感器（如CO2、PM2.5）
備注，最開(kāi)始作者想直接通過(guò)GPIO 采集DHT11傳感器數據，后來(lái)代碼在未經(jīng)git 托管的情況下，未跑通。
緊接著(zhù)想通過(guò)ADC讀取LM35溫度傳感器數據，后來(lái)這個(gè)ADC相關(guān)驅動(dòng)代碼也沒(méi)跑通。
最后靈機一動(dòng)，手頭正好有485溫濕度傳感器，而且還是modbus協(xié)議的，最關(guān)鍵的是這個(gè)開(kāi)源的驅動(dòng)庫筆者使用過(guò)好幾次，比較順手。簡(jiǎn)單寫(xiě)幾行代碼就行了。
最后強調，開(kāi)發(fā)項目強烈建議使用git 進(jìn)行代碼管理。
（本文來(lái)源于《EEPW》202505）
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