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项目实战：基于KL25Z的传感器数据采集与处理
在这一章节中，我们将通过一个具体的项目实战来学习如何使用KL25Z单片机进行传感器数据的采集与处理。KL25Z是NXP推出的基于ARMCortex-M0+内核的低功耗微控制器，具有丰富的外设资源和灵活的配置选项，非常适合用于传感器数据采集和处理等应用。
项目背景
假设我们有一个环境监测项目，需要采集温度、湿度和光照强度等环境参数，并将这些数据通过串口发送到上位机进行进一步处理和显示。我们将使用KL25Z单片机作为主控芯片，连接多种传感器，实现数据的采集、处理和传输。
硬件准备
在开始项目之前，我们需要准备以下硬件：
KL25Z开发板
温度传感器（如DHT11）
湿度传感器（如DHT11）
光照强度传感器（如BH1750）
串口转USB模块（如CH340G）
连接线
软件准备
我们需要以下软件工具：
KeilMDK或IAREmbeddedWorkbench（用于编写和编译代码）
Flashloader（用于将编译后的程序烧录到KL25Z开发板）
串口调试工具（如PuTTY或RealTerm）
项目步骤
1.初始化KL25Z
在开始任何数据采集之前，我们需要对KL25Z进行初始化。这包括配置时钟、GPIO、UART等外设。
1.1配置系统时钟
KL25Z的系统时钟可以通过内部RC振荡器或外部晶体振荡器进行配置。为了获得更高的精度，我们通常使用外部晶体振荡器。
//配置系统时钟为外部晶体振荡器
voidSystemClockConfig(void){
//使能外部晶体振荡器
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_PORTB_MASK;//使能PORTB时钟
PORTB_PCR2=PORT_PCR_MUX(1);//将PTB2配置为外设功能，用于连接外部晶体振荡器
//配置系统时钟
MCG_C1=MCG_C1_CLKS(0)|MCG_C1_IREFS(0);//选择外部时钟源
MCG_C2=MCG_C2_RANGE(0)|MCG_C2_HGO(0)|MCG_C2_EREFS(1);//使能外部晶体振荡器
MCG_C4=MCG_C4_SCFTRIM(0)|MCG_C4_FCTRIM(0);//配置频率微调
//等待外部晶体振荡器稳定
while(!(MCG_SMCG_S_CLKST_MASK)){
//等待时钟稳定
}
//配置系统时钟为48MHz
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_MCG_MASK;//使能MCG时钟
MCG_C5=MCG_C5_PRDIV0(0x0F);//设置预分频值
MCG_C6=MCG_C6_PLLS(0)|MCG_C6_VDIV0(0x0F);//设置主分频值
while(!(MCG_SMCG_S_IOLN_MASK)){
//等待PLL锁定
}
MCG_C1=MCG_C1_CLKS(2)|MCG_C1_IREFS(0);//选择PLL时钟源
SIM_CLKDIV1=(SIM_CLKDIV1_OUTDIV1(0)|SIM_CLKDIV1_OUTDIV2(1)|SIM_CLKDIV1_OUTDIV3(1)|SIM_CLKDIV1_OUTDIV4(1));
}
1.2配置GPIO
我们需要配置GPIO以连接传感器和串口模块。
//配置GPIO
voidGPIO_Config(void){
//使能GPIO时钟
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_PORTB_MASK|SIM_SCGC5_PORTC_MASK;
//配置温度和湿度传感器的GPIO
PORTB_PCR18=PORT_PCR_MUX(1);//将PTB18配置为GPIO
GPIOB_PDDR|=(118);//设置PTB18为输出
//配置光照强度传感器的GPIO
PORTC_PCR5=PORT_PCR_MUX(1);//将PTC5配置为GPIO
GPIOC_PDDR|=(15);//设置PTC5为输出
//配置UART的GPIO
PORTC_PCR0=PORT_PCR_MU