• 项目（智慧教室）第一部分：cubemx配置，工程文件的移植，触摸屏的检测，项目bug说明

    第一章：需求与配置

    一。项目需求

            智能终端（应该是上位机）通过互联网发指令给中控主机，中控主机（stm32）接受到指令后再以无线形式对节点发出命令。

    1.利用Zigbee实现教室内，无线传感网络搭建，对接环境传感器，教室内风扇，空调，灯，报警等装置
    2.利用STM32实现Zigbee网关设计，运行触摸屏界面，嵌入式Web服务器

    二。实现外设控制

    注意：

            先配置引脚，再配置外设。否则会出现一些不可预料的问题

    1.时钟，串口，灯，蜂鸣器配置

    （1）RCC配置为外部时钟，修改时钟参数

    （2）SWD配置：为了不引脚冲突，使用

    （3）串口的使用（USART1，USART3）

    <1>USART1

    注意：大型项目串口使用中断，因为效率高

    <2>USART3

    串口3没有使用中断，观察原理图，使用串口母口与电脑通信。

    （4）GPIO配置

    1.GPIO灯的配置，设置为高电平（初始为灭）

    2.GPIO蜂鸣器配置，设置为低电平（初始不响）

    （5）LCD的FMSC配置

    FMSC的LCD2配置，这是显示页面

    （6）GPIO补充配置

    （7）SPI的配置

    PA5配置spi_sck

    配置PB5,PB4

    配置PH2为GPIO_OUTPUT

    spi配置全双工

    （8）Touch配置

    设置SPi2，注意：PG15为高电平

    设置SPI2

    三。Webserver开发

    1.SDIO配置

    （1）PC12设置为SDIO_CK时钟

    D0与D1配置

    D2与D3

    2.SDIO配置

    DMA配置

    3.ETH以太网接口

    （1）根据原理图配置引脚

    注意：有些引脚不需要配置，原因是采用RMII接口（需要看懂原理才可以自己配置）

    （2）配置外设

    时钟出现错误，修改

    四。Freertos配置

    1.调整时钟

    2.任务的创建

    （1）任务优先级的划分

    优先级划分：WebServer优先级最高，GUI优先级最低。判断方式，用户体验最佳。

    （2）堆栈大小划分

    在Freertos中配置堆大小时，需要把上述除以4（原因未知，且不一定除以4，可能就是单纯的分配问题，因为板子内存本来就不多）

    Touch

    Gui

    WebServer

    Zigbee

    3.其余优先级的配置

    五。LWIP配置

    （1）使能LWIP。关闭DHCP服务

    （2）使能LWIP。关闭展示全部参数

    （3）增大池大小

    （4）回调函数调用

    测试：使用上述回调函数，判断网络连接

    1. 	if(netif_is_link_up(netif)){
    2. 		
    3. 		printf("netif link is up\r\n");
    4. 		if(!netif_is_up(netif)){
    5. 			netif_set_up(netif);
    6. 			printf("netif is up\r\n");
    7. 		}
    8. 	}else{
    9. 		printf("netif link is down\r\n");
    10. 		
    11. 	}

    六。FatFs（文件管理）

    1.FatFs配置

    （1）配置SD卡（SDIO配置之后才可以配置这个）

    （2）设置HEAP堆空间大小

    （3）点击生成（会弹出警告，询问是否自动生成代码，点击确定）

    2.FatFs文件解释

    （1）配置FatFs之后会出现的文件。

    具体细节看下面这个图。上述三个文件对应下面的图。通用底层接口，链接机制，DSP驱动。

    补充实验1：读写SD卡的内容，使用了usb读写卡，通过他读写SD卡

    加入初始化代码，init在Freertos.c中的第一个任务中自动添加。

    1. uint8_t u8chr[] = "hello";
    2. uint32_t u32Wbytes;
    3. /* USER CODE END Variables */    
    4. void MX_FATFS_Init(void) 
    5. {
    6.   /*## FatFS: Link the SD driver ###########################*/
    7.   retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SDPath); 
    8.   /* USER CODE BEGIN Init */  
    9.   if(f_mount(&SDFatFS,SDPath,1) == FR_OK)
    10.   {
    11.     if(f_open(&SDFile,(const char*)"fatfs.txt",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK)
    12.     {
    13.       if(f_write(&SDFile,u8chr,sizeof(u8chr),&u32Wbytes) == FR_OK)
    14.       {
    15.         f_close(&SDFile);      
    16.       }    
    17.     }  
    18.   }
    19.   /* additional user code for init */     
    20.   /* USER CODE END Init */
    21. }

    运行之后，SD卡通过usb转接口连接电脑。里面有fatfs.txt文件，打开里面有Hello字符。

    注意：也可以fatfs.txt文件替换成scv文件，这是excel文件后缀名。

    3.FatFs函数的参考手册

    （1）进入c盘（cubemx的包目录下），找到第三方库存放地（Third_Party）

    （2）找到FatFs文件夹中的doc，点击html文件

    （3）打开html文件，函数解释都在这里，需要研究英文

    4.底层文件的简要介绍

    （1）FatFS底层实现

    （2）通用底层驱动API

    （3）我们应该研究什么东西

    这些都是在KEIL工程中

    //FatFS 提供的通用驱动文件的实现

    ff_gen_drv.c

    //针对SD底层驱动实现，封装成为通用的底层驱动API
    //如果使能freeRTOS，在read和Write里面，会用到操作系统的消息队列

    sd_diskio.c

    //HAL库的二次封装，把所有基于SD卡的操作都在bsp_driver_sd实现

    bsp_driver_sd.c

    七。emWin移植

    Cubemx配置

    （1）使能CRC

    （2）使能FSMC的写

    创建有警告，正常

    1.emWin的图形文件库的寻找，移植

    （1）在stm32的Cubemx的第三方目录的同层文件夹下，有个ST文件夹

    （2）ST文件夹下的STemWin就是图形文件库，移植就好（复制粘贴到Cubemx文件工程下面）

    （3）移植到keil的工程目录的第三方文件夹下《这是keil项目文件夹中》

    2.keil工程的创建工作组

    （1）创建工作组

    （2）对工作组进行管理

    （3）工作组路径与名称的设置

    3.添加库，主要包括下面文件

    （1）工作组添加存在的库文件

    （2）第三方的工程文件

    （3）添加emWin的os的GUI文件

    （4）GUIconf.c与GUIDRV_Template.c与LCD_Template.c

    （5）GUI_X_Touch_Analog.c

    这个是触控，自己定义，Ctrl+N创建工程，Ctrl+s保存，在第三方库文件夹下的emWin文件中创建src文件夹。

    在文件夹中保存文件

    （7）STemWin_CM4_OS_wc16_ot.a

    这个文件源码不开放，在Lib中，文件选择.a

    注意：Keil是无法识别.a这种文件的，所以需要手动配置

    选择library file

    4.把移植好的文件（.h）加入工程文件

    加入的是上述关联的文件夹

    八。对代码的修改

    为什么要对这些进行修改？

            我们使用的API接口是不统一的，一个是GUI驱动函数，一个是Lcd驱动函数，我们要同时使用他们，需要对双方进行连接，即代码相互调用。（一个驱动对硬件，一个驱动对液晶屏）

    1.SD卡的初始化设置

    1. #include "stdio.h"
    2. #include "string.h"
    3.  
    4. uint8_t retSD;    /* Return value for SD */
    5. char SDPath[4];   /* SD logical drive path */
    6. FATFS SDFatFS;    /* File system object for SD logical drive */
    7. FIL SDFile;       /* File object for SD */
    8.  
    9. /* USER CODE BEGIN Variables */
    10.  
    11. char u8chr[] = "hello";
    12.  
    13. uint32_t u32Wbytes;
    14.  
    15. char SensorBuff[100];
    16.  
    17. /* USER CODE END Variables */    
    18.  
    19. void MX_FATFS_Init(void) 
    20. {
    21.   /*## FatFS: Link the SD driver ###########################*/
    22.   retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SDPath);
    23.  
    24.   /* USER CODE BEGIN Init */
    25.   
    26.   if(f_mount(&SDFatFS,SDPath,1) == FR_OK)
    27.   {
    28.     if(f_open(&SDFile,(const char*)"fatfs.txt",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK)
    29.     {
    30.       if(f_write(&SDFile,u8chr,sizeof(u8chr),&u32Wbytes) == FR_OK)
    31.       {
    32.         f_close(&SDFile);
    33.       
    34.       }
    35.     
    36.     }
    37.   
    38.   }
    39. 	//创建文件
    40. 	if(f_open(&SDFile,(const char*)"Sensor.csv",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK){
    41. 	
    42. 		//格式化文件流
    43. 		//创建表头
    44. 		sprintf(SensorBuff, "序号,温度,湿度,光照\r\n");
    45. 		f_write(&SDFile,SensorBuff,strlen(SensorBuff),&u32Wbytes);
    46. 		
    47. 		//循环写入表项
    48. 		for(int i; i < 10; i++){
    49. 			sprintf(SensorBuff, "%d,%d,%d,%d\r\n",i + 1, i + 20, i + 30, i + 40);
    50. 			f_write(&SDFile,SensorBuff,strlen(SensorBuff),&u32Wbytes);
    51. 			//刷新到文件中
    52. //	  f_sync(&SDFile);		
    53. 		}
    54. 		//关闭文件，缓存写入文件内
    55. 		f_close(&SDFile);			
    56. 		}		  
    57.   /* additional user code for init */     
    58.   /* USER CODE END Init */
    59. }

    2.对GUIconfig.c图形库的设置

    （1）对宏定义进行修改

    1. #define GUI_NUMBYTES    (512*1024)		 //定义外部存储器大小
    2. #define GUI_BLOCKSUZE   (0X80)			//定义最小内存库操作大小
    3. #define SRAM_BANK_ADDR  ((U32)0x68000000)	//定义外部存储器首地址

    （2）对GUI_X_Config的修改

    1. void GUI_X_Config(void) {
    2.   //
    3.   // 32 bit aligned memory area
    4.   //
    5. 	volatile U32* aMemory = (volatile U32*)(SRAM_BANK_ADDR);
    6.   //
    7.   // Assign memory to emWin
    8.   //分配GUI存储器首地址及最小操作内存块大小
    9.   GUI_ALLOC_AssignMemory((void *)aMemory, GUI_NUMBYTES);
    10.   GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSUZE);
    11.   //
    12.   // Set default font
    13.   //
    14.   GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_32_1);
    15. }

    3.对GUIDRV_Template.c进行修改

    通过这种方式，lcd的驱动与GUI的驱动就连接起来，可以相互配合

    （1）加入头文件，lcd.h，原因：GUI图形库与lcd连接，通过找到点   后向lcd拷贝即可

    （2）对set与get函数进行处理

    set来画点

    1.       //添加lcd画点接口
    2.       LCD_DrawPoint(x,y,PixelIndex);

    get来获取点位置

    1. 	  //添加lcd读取点接口
    2.       PixelIndex = lcd_read_gram(x,y);

    4.对LCDConf_FledColor_Templae.c进行修改

    （1）屏幕大小，屏幕上下左右的AD值，触摸屏的处理

    1. #define XSIZE_PHYS  480 //  屏幕X坐标长度
    2. #define YSIZE_PHYS  272 //  屏幕Y坐标长度
    3.  
    4.  
    5. #define GUI_TOUCH_AD_Y_TOP 170		// 屏幕X0点坐标AD值
    6. #define GUI_TOUCH_AD_Y_BOTTOM 1900	// 屏幕X480点坐标AD值
    7. #define GUI_TOUCH_AD_X_LEFT 100		// 屏幕Y0点坐标AD值
    8. #define GUI_TOUCH_AD_X_RIGHT 1930	// 屏幕Y272点坐标AD值

    （2）Config配置函数处理

    1. void LCD_X_Config(void) {
    2.  
    3.   //
    4.   // Set display driver and color conversion
    5.   //设置成自己的API接口
    6.   GUI_DEVICE_CreateAndLink(&GUIDRV_Template_API, GUICC_M565, 0, 0);
    7.   //
    8.   // Display driver configuration, required for Lin-driver
    9.   // 显示尺寸配置
    10.   LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS , YSIZE_PHYS);
    11.   LCD_SetVSizeEx(0, VXSIZE_PHYS, VYSIZE_PHYS);
    12.   //
    13.   //触摸笔的校准
    14.   GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_X, 0, 480, GUI_TOUCH_AD_X_LEFT , GUI_TOUCH_AD_X_RIGHT);
    15.   GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_Y, 0, 272, GUI_TOUCH_AD_Y_TOP, GUI_TOUCH_AD_Y_BOTTOM);
    16. }

    （3）在驱动中写如lcd初始化

    加入#include "lcd.h"，自写的文件可以直接写到最顶上

    5.GUI_X_Touch_Analog.c（这是自写的文件）

    1. #include "GUI.h"
    2. #include "Touch.h"
    3.  
    4.  
    5. void GUI_TOUCH_X_ActivateX(void) 
    6. {
    7.  
    8. }
    9.  
    10. void GUI_TOUCH_X_ActivateY(void)
    11. {
    12.  
    13. }
    14.  
    15. //获取X坐标AD值
    16. int  GUI_TOUCH_X_MeasureX(void) 
    17. {
    18. 	return XPT_Read_XY(CMD_RDX);
    19. }
    20.  
    21. //获取Y坐标AD值
    22. int  GUI_TOUCH_X_MeasureY(void) 
    23. {	
    24. 	return XPT_Read_XY(CMD_RDY);
    25. }

    6.Freertos.c中

    #include "GUI.h"
    1. void Touch_Task(void const * argument)
    2. {
    3.   /* init code for LWIP */
    4.   MX_LWIP_Init();
    5.  
    6.   /* init code for FATFS */
    7.   MX_FATFS_Init();
    8.   GUI_Init();
    9.   GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
    10.   GUI_SetFont(GUI_FONT_32_1);
    11.   GUI_SetColor(GUI_YELLOW);
    12.   GUI_Clear();	
    13.  
    14.   /* USER CODE BEGIN Touch_Task */
    15. 	
    16. 	GUI_PID_STATE State;   
    17. 	printf("system is runing!\r\n");
    18.   /* Infinite loop */
    19.   for(;;)
    20.   {
    21.   		//执行触摸笔检测
    22. 		GUI_TOUCH_Exec();	
    23.         //获取触摸笔状态值
    24. 		GUI_TOUCH_GetState(&State);
    25. 		//是否按下
    26. 		if(State.Pressed){
    27. 			//打印触摸笔坐标信息
    28. 			GUI_DispStringAt("X:",0,0);
    29. 			GUI_DispDecAt(State.x,32,0,4);
    30. 			GUI_DispStringAt("Y:",0,24);
    31. 			GUI_DispDecAt(State.y,32,24,4);			
    32. 		}
    33. 		osDelay(10);
    34.   }
    35.   /* USER CODE END Touch_Task */
    36. }

    运行结果：

    下一节补充

    本人暂时遇到的BUG，stm32刷新速度很慢，非常慢。发现串口循环打印，暂用资源，ping命令ping不通。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/m0_61659911/article/details/132595922