基于STM32的HLW8032電量采集系統(tǒng)源程序

ID:147025 · 發(fā)表于 2021-8-23 13:03

一、準(zhǔn)備材料
1.STM32F103C8T6最小系統(tǒng)板；
2.HLW8032電參數(shù)采集模塊；
3.OLCD 0.96寸顯示屏，用的是IIC的驅(qū)動(dòng)方式；
4.ST-Link下載器，用其他下載器也可以，有啥用啥；
5.11根杜邦線，1根220V的電源線；
二、接線
1.ST-Link下載器與STM32連接；

下載器	STM32
3.3V	3.3
SWDIO	DIO
SWCLK	DCLK
GND	GND

2.HLW8032與STM32連接；

HLW8032	STM32
3.3V	3.3
P	不接
T	B11
GND	GND

3.OLED屏與STM32連接；

OLED	STM32
GND	GND
VCC	3.3
SCL	B12
SDA	B13

三、下載程序

把上面接好的ST-Link下載器，插入電腦；打開提供的代碼程序，然后點(diǎn)擊下載即可：

四、接入220V交流電

燒錄完程序后，如果接線正確，這個(gè)時(shí)候0.96寸的顯示屏就會(huì)顯示Knight20字樣了，但是還不會(huì)有電參數(shù)顯示，因?yàn)檫€沒接入220V交流電。

注：HLW8032模塊需要接了220V的交流后，才會(huì)進(jìn)行工作并輸出數(shù)據(jù)！

把準(zhǔn)備好的電源線，接到HLW8032的IN接線端子上：

通電后就這樣子了：

單片機(jī)源程序如下:

#include "stm32f10x.h"
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include "usart3.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "LED.h"
#include "timer.h"
#include "string.h"
#include "oled.h"
#include "myiic.h"
void Data_Processing(void);
u8 link=0;
u8 k=0;
u16 old_reg=0,len=0;
double V=0,C=0,P=0,E_con=0;
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
delay_init(); //延時(shí)初始
LED_Init(); //LED初始化
uart_init(9600);//串口1初始化
usart3_init(4800);//HLW8032模塊接線方式3.3V--3.3；G--G；T--PB11；P不接
IIC_Init();//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
OLED_Init();//0.96寸接線方式VCC--3.3；GND--G；SCL--PB12；SDA--PB13//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
OLED_P8x16Str(35,0,(unsigned char *)"Knight20");//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
delay_ms(20);//延時(shí)
printf("Init OK\r\n");
while(1)
{
if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到HLW8032一次數(shù)據(jù)了
{
len=USART3_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
Data_Processing();
USART3_RX_STA=0; //啟動(dòng)下一次接收
}
delay_ms(50);
LED0=!LED0;//STM32系統(tǒng)板自帶的指示燈
}
}
void Data_Processing(void)//電能數(shù)據(jù)解析
{
u32 VP_REG=0,V_REG=0,CP_REG=0,C_REG=0,PP_REG=0,P_REG=0,PF_COUNT=0,PF=0,dat_sum=0;
u8 dat[200];
u8 i=0;
if(USART3_RX_BUF[0]!=0xaa&&len==24)//芯片誤差修正功能正常，參數(shù)正常
{
for(i=2;i<23;i++)
{
dat_sum=dat_sum+USART3_RX_BUF[i];//計(jì)算校驗(yàn)和
}
if(dat_sum%256==USART3_RX_BUF[23])//檢查校驗(yàn)位是否正確
{
VP_REG=USART3_RX_BUF[2]*65536+USART3_RX_BUF[3]*256+USART3_RX_BUF[4];//計(jì)算電壓參數(shù)寄存器
V_REG=USART3_RX_BUF[5]*65536+USART3_RX_BUF[6]*256+USART3_RX_BUF[7];//計(jì)算電壓寄存器
V=(VP_REG/V_REG)*1.88;//計(jì)算電壓值，1.88為電壓系數(shù)，根據(jù)所采用的分壓電阻大小來確定
//printf("U:%0.2fV; ",V);
CP_REG=USART3_RX_BUF[8]*65536+USART3_RX_BUF[9]*256+USART3_RX_BUF[10];//計(jì)算電流參數(shù)寄存器
C_REG=USART3_RX_BUF[11]*65536+USART3_RX_BUF[12]*256+USART3_RX_BUF[13];//計(jì)算電流寄存器
C=((CP_REG*100)/C_REG)/100.0;//計(jì)算電流值
//printf("I:%2.3fA; ",C);
sprintf((char *)dat,"U:%0.2fV I:%2.2fA ",V,C);
OLED_P6x8Str(0,3,dat);//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
printf((char *)dat);
if(USART3_RX_BUF[0]>0xf0)//判斷實(shí)時(shí)功率是否未溢出
{
printf("NO Device!");
OLED_P6x8Str(30,4,"NO Device");//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
P=0;
}
else
{
PP_REG=USART3_RX_BUF[14]*65536+USART3_RX_BUF[15]*256+USART3_RX_BUF[16];//計(jì)算功率參數(shù)寄存
P_REG=USART3_RX_BUF[17]*65536+USART3_RX_BUF[18]*256+USART3_RX_BUF[19];//計(jì)算功率寄存器
P=(PP_REG/P_REG)*1.88*1;//計(jì)算有效功率
sprintf((char *)dat,"P:%0.2fW ",P);
OLED_P6x8Str(30,4,dat);//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
printf((char *)dat);
}
if((USART3_RX_BUF[20]&0x80)!=old_reg)//判斷數(shù)據(jù)更新寄存器最高位有沒有翻轉(zhuǎn)
{
k++;
old_reg=USART3_RX_BUF[20]&0x80;
}
PF=(k*65536)+(USART3_RX_BUF[21]*256)+USART3_RX_BUF[22];//計(jì)算已用電量脈沖數(shù)
PF_COUNT=((100000*3600)/(PP_REG*1.88))*10000;//計(jì)算1度電對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)量
E_con=((PF*10000)/PF_COUNT)/10000.0;//計(jì)算已用電量
sprintf((char *)dat,"E:%0.4lf kW.h ",E_con);
OLED_P6x8Str(10,5,dat);//如果不接0.96寸顯示屏，這句需要?jiǎng)h掉
printf((char *)dat);
printf("\r\n");
delay_ms(100);
memset((void *)USART3_RX_BUF,0,sizeof(USART3_RX_BUF));//清空緩存
}
}
}