嵌入式C语言教程：实现气压监测系统

气压监测在气象学、航空和户外活动装备中非常重要。本教程将介绍如何在STM32微控制器上使用数字气压传感器实现实时气压监测系统。

一、开发环境准备

硬件要求

微控制器：STM32L476RG，具备低功耗特性和足够的处理能力。
开发板：STM32L4 Discovery Kit，适合进行低功耗应用的开发。
外部设备：BMP280数字气压传感器，用于测量大气压力。

软件要求

集成开发环境（IDE）：STM32CubeIDE。
固件库：STM32CubeMX，用于配置微控制器的外设。

安装和配置

安装STM32CubeIDE：从ST官网下载并安装。
使用STM32CubeMX创建项目：选择STM32L476RG芯片，配置I2C接口与BMP280传感器连接，生成初始化代码。

二、应用场景：户外运动设备的气压测量

设计目标

设计一个系统，能够持续监测气压变化，并根据气压变化提供海拔高度的估计，用于登山和远足活动的气压测量设备。

代码实现

#include "stm32l4xx_hal.h"
#include "bmp280.h" // 假设有一个针对BMP280的驱动库I2C_HandleTypeDef hi2c1;
BMP280_HandleTypedef bmp280;void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_I2C1_Init(void);int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_I2C1_Init();bmp280_init(&bmp280, &hi2c1);float pressure, altitude;while (1){if (bmp280_read_pressure(&bmp280, &pressure) == BMP280_OK){altitude = calculate_altitude(pressure);// 进行海拔高度相关的操作update_display(altitude);}HAL_Delay(1000); // 每秒更新一次}
}float calculate_altitude(float pressure)
{// 根据气压计算海拔，这里使用一个简化的公式return 44330 * (1.0 - pow(pressure / 101325, 0.1903));
}void update_display(float altitude)
{// 更新显示海拔高度
}void MX_I2C1_Init(void)
{hi2c1.Instance = I2C1;hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000;hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;HAL_I2C_Init(&hi2c1);
}void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Configure the main internal regulator output voltage*/__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 8;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV7;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);
}void Error_Handler(void)
{__disable_irq();while (1){}
}