文章目錄

• STM32CubeMX-配置SPI驅動MAX31865讀取鉑電阻溫度
• • 一、初始準備
  • • 1.硬件平臺
    • 2.軟件平臺
    • 3.原理圖接線
  • 二、操作步驟
  • • 1.CubeMX生成初始化代碼
    • • 1.1 建立工程（通用步驟）
      • 1.2 開啟串口
      • 1.3 配置 SPI
      • 1.4 配置 GPIO
      • 1.5 生成代碼（通用步驟）
    • 2.編寫代碼
    • 3.程序下載（通用步驟）
  • 三、實驗現象

STM32CubeMX-配置SPI驅動MAX31865讀取鉑電阻溫度

本章內容使用 STM32CubeMX 軟件配置 STM32F407ZGT6 的 SPI 功能，讀取 MAX31865 模塊采集的 PT100 鉑電阻模塊的電壓，并將它轉化為溫度，使用 SPI 前可以參考以往的文章了解一下 SPI 總線：SPI總線詳解

教程包含通用步驟以及專用步驟，其中，通用步驟為STM32CubeMX配置其他外設工程的通用操作，STM32CubeMX系列教程基本通用，專用操作則是針對當前工程進行的配置

本項目資料以及上傳 CSDN：STM32_MAX31865_HAL庫程序及資料

一、初始準備

1.硬件平臺

主控使用正點原子STM32F4探索者:

RTD鉑電阻數字轉換器–MAX31865：

MAX31865 是簡單易用的熱敏電阻至數字輸出轉換器,優化用于鉑電阻溫度檢測器 (RTD)，外部電阻設置 RTD 靈敏度,高精度 ADC 將 RTD 電阻與基準電阻之比轉換為數字輸出，MAX31865 輸入具有高達 +45V 的過壓保護,提供可配置的RTD及電纜開路、短路檢測

MAX31865 具有以下特點和優點：

支持100Ω至1kΩ (0°C時)鉑電阻RTD

兼容于2線、 3線和4線傳感器連接

SPI 兼容接口

15 位ADC分辨率,標稱溫度分辨率為 0.03125°C (隨RTD非線性變化)

整個工作條件下,總精度保持在 0.5°C (0.05%滿量程)

全差分 VREF 輸入

轉換時間: 21ms (最大值)

集成故障檢測,增加系統穩定性: (RTD開路、 RTD短路到量程范圍以外的電壓或RTD元件短路)

MAX31864 接的 PT100 鉑熱電阻具有 寬溫度范圍的特點，我使用的溫度范圍為 -200C 到 450C：

該模塊的一些其他細節可以參考其他文章：MAX31865模塊要點說明

2.軟件平臺

STM32CubeMX軟件平臺 V6.2.1

Keil5軟件平臺 V5.32

STM32CubeProgrammer下載平臺

3.原理圖接線

MAX31865 和 開發板以及 PT100 接線如下：

PT100 和 MAX31865 接線如下：（三線接法）

三線接法里面要補上一些焊錫同時斷開一些連接點，具體可以參考這篇文章：

MAX31865和PT100 PT1000的小白避坑攻略

二、操作步驟

1.CubeMX生成初始化代碼

1.1 建立工程（通用步驟）

• 芯片選擇

打開cube軟件，選擇從芯片來創建工程，一般開發都是使用這個來開發，有的時候也可能使用另外兩個，但不多，第二個基于ST提供的開發板創建工程，針對性高，第三個則選擇ST提供的例程來創建工程

F4探索者的主控為STM32F407ZGT6，所以在搜索框找到STM32F407ZG后點擊具體芯片，再開始工程

• 配置時鐘源

我們點開SystemCore（系統內核設置），再點擊RCC配置HSE和LSE時鐘源，這里我都選擇使用外部時鐘，配置后，我們可以看到右邊芯片引腳分配圖的兩個時鐘源引腳點亮，表示時鐘配置為外部源

• 配置時鐘樹

我們進入ClockConfiguration配置時鐘樹，使時鐘的輸入路徑和大小符合我們預期，探索者的晶振和時鐘倍頻如下

一般配置正確時顏色藍白為主，配置錯誤時則會出現紫色，提示我們要修改值

具體時鐘樹的了解可以看我很久之前的文章，有做一些分析

CSDN文章鏈接-時鐘樹分析

1.2 開啟串口

開啟串口通信，方便我們通過上位機發送數據進行調試，不熟悉配置的話可以參考我以前的文章：

STM32CubeMX-串口中斷實驗

配置后引腳圖如下：

配置完成后我們再添加重映射代碼到 printf 函數，具體步驟可以參考 mculover666 的文章：

【STM32Cube_09】重定向printf函數到串口輸出的多種方法

1.3 配置 SPI

• 開啟 SPI

在 STM32CubeMX 內開啟 SPI 然后選擇全雙工主機模式

開啟硬件 CS，開啟后當使用 SPI 時會自動拉低片選引腳

• 配置 SPI 詳細參數

進入到 SPI 的配置項中，基礎參數保存默認，主要看第二項時鐘設置，時鐘分頻我使用128分頻，CPOL 設置為 HIGH（空閑為高電平），CPHA 設置為 2Edge（即第二個邊沿傳輸數據）

• 開啟 NVIC 中斷

在 NVIC 管理里面開啟對應中斷

1.4 配置 GPIO

配置 PA0 為 GPIO 輸入，用于讀取 MAX31865 模塊的轉換完成電平，即 RDY 引腳，當轉化完成后，該引腳會輸出低電平:

1.5 生成代碼（通用步驟）

點擊進入Project Manager 配置生成工程的名字，存儲路徑**（不要有中文）**以及編譯器，這里我們選MDK-ARM（Keil被收購后改名）

配置生成選項，主要為下面三大塊，第一個我們選擇只拷貝必要的庫，第二個選擇為每個外設生成.c和.h文件，保存之前的用戶代碼，以及刪除之前的生成代碼，第三個不選擇

PS：用戶代碼段是一下注釋之間的代碼，只有原始的用戶代碼段注釋才有效，用戶自己添加的無效

/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 */

最后點擊生成代碼

2.編寫代碼

生成代碼后打開工程：

我們在項目文件夾目錄下創建 Hardware 文件夾，文件夾下創建 MAX31865 文件夾，下面創建 max31865 文件

max31865.c 編寫如下代碼：

#include "max31865.h"void MAX31865_Init() {//MAX31865_SB_Write(0x80,0xC1);//二線、四線配置MAX31865_SB_Write(0x80,0xD1);//三線配置HAL_Delay(10); }float Get_tempture(void)//PT100 {float temps;uint16_t data_r;data_r = MAX31865_SB_Read(0x01) << 8;data_r |= MAX31865_SB_Read(0x02);data_r >>= 1;temps=data_r;temps=(temps*402.0f)/32768.0f;//獲得轉換的電阻值temps=(temps-100.0f)/0.385055f;//電阻轉化為溫度，此處直接使用網上的線性擬合，誤差很大！//想要提高精度需要標定電阻和溫度關系return temps; }uint8_t MAX31865_SB_Read(uint8_t addr)//SPI Single-Byte Read {uint8_t read;MAX31685_CS_LOW();HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &addr, 1, 60);HAL_SPI_Receive(&hspi1, &read, 1, 60);MAX31685_CS_HIGH();return read; }void MAX31865_SB_Write(uint8_t addr,uint8_t wdata)//SPI Single-Byte Write {uint8_t dat[2];dat[0] = addr;dat[1] = wdata;MAX31685_CS_LOW();HAL_SPI_Transmit(&hspi1,dat,2,60);MAX31685_CS_HIGH(); }

max31865.h 編寫如下代碼：

#ifndef __MAX31865_H #define __MAX31865_H#include "spi.h" #include "gpio.h" #include "stm32f4xx_hal.h"#define MAX31685_RDY() HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) //iso module is not connect #define MAX31685_CS_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET) #define MAX31685_CS_LOW() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET)void MAX31865_Init(void); uint8_t MAX31865_SB_Read(uint8_t addr); void MAX31865_SB_Write(uint8_t addr,uint8_t wdata); float Get_tempture(void);#endif

然后我們在工程里面添加文件，導入路徑，在主函數調用該函數：

主函數代碼：

/* USER CODE BEGIN 2 */MAX31865_Init();printf("System Init! \r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(MAX31685_RDY() == 0){tempture=Get_tempture();Fault_Status=MAX31865_SB_Read(0x07);//Get Fault_Statusprintf("tempture: %f C\r\n Fault_Status: %d\r\n",tempture,Fault_Status);}HAL_Delay(1000);}/* USER CODE END 3 */

MAX31865_SB_Read(0x07) 是獲取錯誤標志位，對應位如下，返回 1 是表示該位錯誤：

0x01 和 0x02 用于存儲轉換后的電阻值，我們讀取那個值就能獲得電阻值，經過自己的算法轉化就能獲得溫度值：

大致程序就是如上

3.程序下載（通用步驟）

程序下載我一般用兩種方式：

第一種是使用MDK自帶的下載環境下載程序，我們給單片機連接ST-Link后配置下載，點擊魔術棒，選擇debug

選擇ST-link后，點擊setting

添加對應F4的Flash

keil界面點擊下載

第二種是使用Stm32Programmer下載軟件，該下載軟件下載方式多，下載快，下面我使用st-link下載

打開軟件，點擊connect左邊選擇stlink后再點擊connect連接下載器

點擊open file，找到工程路徑下MDK文件夾下工程生成的hex文件

之后點擊downlod下載，下載結果如下

三、實驗現象

獲取溫度數據，打印到串口上：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32CubeMX-配置SPI驱动MAX31865读取铂电阻温度的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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