1   項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目基于STM32F469I-DISCO開發(fā)板，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的溫濕度監(jiān)測(cè)與LED亮度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過溫度傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，使用開發(fā)板的高性能LCD顯示屏圖形化展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過PWM 信號(hào)控制LED亮度，提供直觀的環(huán)境監(jiān)測(cè)和燈光控制功能。

2   系統(tǒng)框圖

3   運(yùn)行流程圖

4   實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)硬件配置

主控板：STM32F469I-DISCO

傳感器：溫度傳感器

顯示：開發(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PWM控制

5   軟件功能

5.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集

通過串口讀取modbus 傳感器數(shù)據(jù)

定時(shí)采集環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)校驗(yàn)與錯(cuò)誤處理

5.2 圖形化顯示

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)顯示控件添加

LED相關(guān)控件添加

至此圖形界面基礎(chǔ)部分已經(jīng)完成，燒錄程序

觀察初步效果

滑塊聯(lián)動(dòng)邏輯添加

接下來進(jìn)行相關(guān)代碼編輯工作，點(diǎn)擊生成代碼，并打開代碼所在文件夾

使用cubemx ide軟件打開工程文件

添加顯示數(shù)據(jù)更新相關(guān)函數(shù)

實(shí)現(xiàn)函數(shù)slider_light_change功能

階段性成果展示

接下來配置Arduino擴(kuò)展板D12引腳為PWM輸出模式

在代碼中開啟PWM輸出

更新model類

更新ModelListener類，添加接口函數(shù)

更新MainScreenPresenter類

view類更新

至此即可通過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

接下來設(shè)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，需要通過開發(fā)板擴(kuò)展接口的USART6配合電平轉(zhuǎn)換模塊與傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊

配置USART6，添加DMA及中斷使能

接下來到了很關(guān)鍵的一步，我們這里使用github上的一款成熟驅(qū)動(dòng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)modbus數(shù)據(jù)讀取。

https://github.com/alejoseb/Modbus-STM32-HALFreeRTOS

接下來就到了實(shí)踐環(huán)節(jié)。

提前下載庫(kù)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(jí)

選擇復(fù)制文件

添加頭文件目錄

復(fù)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(shù)據(jù)讀取線程

更新model類，添加溫濕度數(shù)據(jù)同步顯示刷新相關(guān)邏輯

至此代碼編輯工作已完成，燒錄觀察現(xiàn)象

吹口哈氣之后

7   項(xiàng)目特色

直觀的圖形化界面，數(shù)據(jù)展示生動(dòng)形象

觸摸屏交互，操作簡(jiǎn)便

低功耗設(shè)計(jì)，適合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

后續(xù)改進(jìn)方向

增加Wi-Fi/ 藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

添加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能（SD 卡記錄）

開發(fā)手機(jī)APP 配套控制

增加更多環(huán)境傳感器（如CO2、PM2.5）

備注，最開始作者想直接通過GPIO 采集DHT11傳感器數(shù)據(jù)，后來代碼在未經(jīng)git 托管的情況下，未跑通。

緊接著想通過ADC讀取LM35溫度傳感器數(shù)據(jù)，后來這個(gè)ADC相關(guān)驅(qū)動(dòng)代碼也沒跑通。

最后靈機(jī)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)開源的驅(qū)動(dòng)庫(kù)筆者使用過好幾次，比較順手。簡(jiǎn)單寫幾行代碼就行了。

最后強(qiáng)調(diào)，開發(fā)項(xiàng)目強(qiáng)烈建議使用git 進(jìn)行代碼管理。

（本文來源于《EEPW》202505）