小熊派开发笔记-串口读取RS485输出的土壤七合一传感器数据（基于STM32CubeMX）

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环境
硬件
接线图
创建工程
在 Keil5-MDK 中编写代码
编译、烧录程序

环境

JRE（Java Runtime Environment）
STM32CubeMX v6.3.0
HAL 库 L4 v1.7.0
Keil5-MDK

环境搭建参考：STM32CubeMX学习记录–安装配置与使用

如果不想去官网下，也可以从我的百度云分享里下载 STM32CubeMX 和 HAL 库

链接：https://pan.baidu.com/s/10MKGKPNQrIxZnuMZvVKqkg
提取码：zjor

硬件

小熊派开发板

土壤七合一传感器（水分、温度、电导率、氮磷钾、PH值）

RS485 转 TTL 模块

接线图

小熊派的 5v 电源接土壤传感器的 电源正
小熊派的 GND 接土壤传感器的 电源地
小熊派的 3.3v 电源接转接模块的 VCC
小熊派的 GND 接转接模块的 GND
小熊派的 UART2_TX 接转接模块的 TXD
小熊派的 UART2_RX 接转接模块的 RXD
转接模块的 A+ 接土壤传感器的 485-A
转接模块的 B- 接土壤传感器的 485-B

创建工程

打开 STM32CubeMX，选择新建一个工程，如下图

在输入框中输入 stm32l431rc，选中，然后双击选择中间 LQFP64 的这款，如下图

查看原理图，KEY1 按键对应的引脚为 PB2，如下图

在 STM32CubeMX 中选择 PB2 引脚输出模式为 GPIO_input

设置 PB2 输出方式和别名，如下图

设置 UART1 为异步输出，该串口是用来和 PC 端进行通信，波特率就用默认的 115200，如下图

设置 UART2 为异步输出，该串口用来和土壤传感器进行通信，我们上面的硬件接线也是使用的是 UART2 串口。土壤传感器的波特率为 9600，所以工程里该串口波特率设置为 9600，如下图

时钟使用内部默认时钟，设置为最高 80MHz

最后配置生成工程设置，如下图

最后选择右上角的 GENERATE CODE，即可完成工程的创建

在 Keil5-MDK 中编写代码

进入 MDK-ARM 目录，打开工程，在 usart.c 中编写如下代码

/* USER CODE BEGIN 1 */
int fputc(int ch, FILE *file)
{
	uint8_t temp[1] = {ch};
	HAL_UART_Transmit(&huart1, temp, 1, 0xff);
	return HAL_OK;
}
/* USER CODE END 1 */

并在该文件头部添加头文件

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END 0 */

重写 fputc 可以将 printf 函数的输出重定向到 uart1 串口上，就可以通过串口助手显示出来

在 main.c 中，首先添加头文件

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

然后在 main 函数的 while 循环中编写如下代码

/* USER CODE BEGIN 3 */
// 如果检测到 KEY1 按下
if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) == GPIO_PIN_RESET)
{
    // 按键去抖
    HAL_Delay(20);
    while (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) == GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(20);
    
    // 发送问询帧
    uint8_t askData[] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x44, 0x09};
    HAL_UART_Transmit(&huart2, askData, 8, 0xff);
    
    // 接收应答帧
    uint8_t result[13];
    HAL_UART_Receive(&huart2, result, 13, 0xff);
    for (int i = 0; i < 13; i++)
    {
        printf(" %x ", result[i]);
    }
}

这里的 HAL_UART_Transmit 和 HAL_UART_Receive 都是用的 uart2 串口，向我们的土壤传感器发送和接收数据。

查阅土壤传感器的用户手册，想要获取数据，要先发送一个问询帧，如下

因此，我们根据用户手册里的示例，向 uart2 串口发送一个如代码所示的问询帧，然后接收返回来的应答帧，最后输出到串口助手上就好啦

编译、烧录程序

勾选 MicroLIB 库很重要，不然会无法向串口助手输出数据

勾选 reset and run 可以让程序烧录完成后自动运行。

设置完成后点击确定，OK

点击编译，然后烧录，下图所示表示烧录成功

打开串口助手，这里我用的是 QCOM。打开端口，然后按下小熊派的 KEY1 按键，可以看到串口助手打印出了应答帧的信息，如下图

根据土壤传感器的用户手册，可以解析出温度数据为：0x01 0x03（十六进制） = 259（十进制），所以当前温度为 25.9 ℃

世界上最幸运的事莫过于可以学习自己喜欢的知识~

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环境

JRE（Java Runtime Environment）
STM32CubeMX v6.3.0
HAL 库 L4 v1.7.0
Keil5-MDK