基于STM32的HLW8032电量采集系统源程序

ID:147025 · 发表于 2021-8-23 13:03

一、准备材料
1.STM32F103C8T6最小系统板；
2.HLW8032电参数采集模块；
3.OLCD 0.96寸显示屏，用的是IIC的驱动方式；
4.ST-Link下载器，用其他下载器也可以，有啥用啥；
5.11根杜邦线，1根220V的电源线；
二、接线
1.ST-Link下载器与STM32连接；

下载器	STM32
3.3V	3.3
SWDIO	DIO
SWCLK	DCLK
GND	GND

2.HLW8032与STM32连接；

HLW8032	STM32
3.3V	3.3
P	不接
T	B11
GND	GND

3.OLED屏与STM32连接；

OLED	STM32
GND	GND
VCC	3.3
SCL	B12
SDA	B13

三、下载程序

把上面接好的ST-Link下载器，插入电脑；打开提供的代码程序，然后点击下载即可：

四、接入220V交流电

烧录完程序后，如果接线正确，这个时候0.96寸的显示屏就会显示Knight20字样了，但是还不会有电参数显示，因为还没接入220V交流电。

注：HLW8032模块需要接了220V的交流后，才会进行工作并输出数据！

把准备好的电源线，接到HLW8032的IN接线端子上：

通电后就这样子了：

单片机源程序如下:

#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); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
delay_init(); //延时初始
LED_Init(); //LED初始化
uart_init(9600);//串口1初始化
usart3_init(4800);//HLW8032模块接线方式3.3V--3.3；G--G；T--PB11；P不接
IIC_Init();//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
OLED_Init();//0.96寸接线方式VCC--3.3；GND--G；SCL--PB12；SDA--PB13//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
OLED_P8x16Str(35,0,(unsigned char *)"Knight20");//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
delay_ms(20);//延时
printf("Init OK\r\n");
while(1)
{
if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到HLW8032一次数据了
{
len=USART3_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
Data_Processing();
USART3_RX_STA=0; //启动下一次接收
}
delay_ms(50);
LED0=!LED0;//STM32系统板自带的指示灯
}
}
void Data_Processing(void)//电能数据解析
{
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)//芯片误差修正功能正常，参数正常
{
for(i=2;i<23;i++)
{
dat_sum=dat_sum+USART3_RX_BUF[i];//计算校验和
}
if(dat_sum%256==USART3_RX_BUF[23])//检查校验位是否正确
{
VP_REG=USART3_RX_BUF[2]*65536+USART3_RX_BUF[3]*256+USART3_RX_BUF[4];//计算电压参数寄存器
V_REG=USART3_RX_BUF[5]*65536+USART3_RX_BUF[6]*256+USART3_RX_BUF[7];//计算电压寄存器
V=(VP_REG/V_REG)*1.88;//计算电压值，1.88为电压系数，根据所采用的分压电阻大小来确定
//printf("U:%0.2fV; ",V);
CP_REG=USART3_RX_BUF[8]*65536+USART3_RX_BUF[9]*256+USART3_RX_BUF[10];//计算电流参数寄存器
C_REG=USART3_RX_BUF[11]*65536+USART3_RX_BUF[12]*256+USART3_RX_BUF[13];//计算电流寄存器
C=((CP_REG*100)/C_REG)/100.0;//计算电流值
//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寸显示屏，这句需要删掉
printf((char *)dat);
if(USART3_RX_BUF[0]>0xf0)//判断实时功率是否未溢出
{
printf("NO Device!");
OLED_P6x8Str(30,4,"NO Device");//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
P=0;
}
else
{
PP_REG=USART3_RX_BUF[14]*65536+USART3_RX_BUF[15]*256+USART3_RX_BUF[16];//计算功率参数寄存
P_REG=USART3_RX_BUF[17]*65536+USART3_RX_BUF[18]*256+USART3_RX_BUF[19];//计算功率寄存器
P=(PP_REG/P_REG)*1.88*1;//计算有效功率
sprintf((char *)dat,"P:%0.2fW ",P);
OLED_P6x8Str(30,4,dat);//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
printf((char *)dat);
}
if((USART3_RX_BUF[20]&0x80)!=old_reg)//判断数据更新寄存器最高位有没有翻转
{
k++;
old_reg=USART3_RX_BUF[20]&0x80;
}
PF=(k*65536)+(USART3_RX_BUF[21]*256)+USART3_RX_BUF[22];//计算已用电量脉冲数
PF_COUNT=((100000*3600)/(PP_REG*1.88))*10000;//计算1度电对应的脉冲数量
E_con=((PF*10000)/PF_COUNT)/10000.0;//计算已用电量
sprintf((char *)dat,"E:%0.4lf kW.h ",E_con);
OLED_P6x8Str(10,5,dat);//如果不接0.96寸显示屏，这句需要删掉
printf((char *)dat);
printf("\r\n");
delay_ms(100);
memset((void *)USART3_RX_BUF,0,sizeof(USART3_RX_BUF));//清空缓存
}
}
}