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STM32直流电机控制程序简明教程

STM32直流电机控制程序简明教程
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STM32 直流减速电机控制

(来自网络,特别推荐)

直流减速电机控制中,最常用的方法就是通过PWM来控制直流电机的转速。在控制小车走直线的过程中,需要两者的转速一置(如果要走得很直,还需要在短时间内保证两者的行程大致相当,这可以用PID算法来控制,以后的文章中会专门叙述)。

因此,在检测到两者转速不一样时,需要动态调整其中一个或两个轮子的PWM的点空比(简单点的就以一个轮为基准,调整另外一个轮子即可;如果以一个固定的标准的话,需要调整两个轮子的PWM占空比)。

程序第一步:设置GPIO,略(输出PWM的管脚用Mode_AF_PP即可)

程序第二步:设置定时器,(保证产生两路PWM即可,我用的是TIM4)

void TIM4_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

//时间基初始化

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=144; //18K/144=125Hz,这个是电机PWM的频率TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=4000; //72000000/4000=18K

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0x0000;

TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);

//输出比较模式设置,用于4路PWM输出

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2; //输出PWM

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //使能正向通道

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputState_Disable; //失能反向通道

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=PWM_L; //左轮DIR的占空比

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low; //输出极性为低电平

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCPolarity_High;//互补输出极性为高电平

TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;

TIM_OC1Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure); //PWM_L初始化

TIM_OC1PreloadConfig(TIM4,TIM_OCPreload_Disable); //改变点空比后,立即产生效应

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=PWM_R; //左轮PWM的占空比

TIM_OC2Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure); //PWM_R初始化

TIM_OC2PreloadConfig(TIM4,TIM_OCPreload_Disable); //改变点空比后,立即产生效应

//使能定时器4

TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4,ENABLE);

}

程序第三步:

在SysTick中断中,读取两个轮子的速(具体的方法是:每0.1秒读一次,并以此人作为速度的依据),并比较,如果以右轮为基准,则调整左轮的PWM占空比。涉及到关键语句是:TIM_SetCompare1(;)

u16 COUN1=0;

u16 COUN2=0;

volatile u16 Dist_L=0; //左轮行程脉冲数

volatile u16 Dist_R=0; //右轮行程脉冲数

void SysTick_Handler(void)

{

COUN1=TIM1->CNT; //左轮在0.1秒里脉冲数

COUN2=TIM2->CNT; //右轮在0.1秒里脉冲数

Dist_L=Dist_L+COUN1; //左轮行程脉冲数

Dist_R=Dist_R+COUN2; //右轮行程脉冲数

if( (COUN1-COUN2)>2)

{

PWM_L= TIM_GetCapture1(TIM4);

TIM_SetCompare1(TIM4, PWM_L - 4);

}

else if ( (COUN2-COUN1)>2)

{

PWM_L= TIM_GetCapture1(TIM4);

TIM_SetCompare1(TIM4, PWM_L + 4);

}

TIM_SetCounter(TIM1, 0);

TIM_SetCounter(TIM2, 0);

}

关于TIM_SetCompareX(;)这个函数,还是有很多用途的,其中另外一个用途,就是用于产生不同频率的PWM,具体程序如下:

u16 capture = 0;

extern vu16 CCR1_V al;

extern vu16 CCR2_V al;

extern vu16 CCR3_V al;

extern vu16 CCR4_V al;

void TIM2_IRQHandler(void)

{

/* TIM2_CH1 toggling with frequency = 183.1 Hz */

if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1 );

capture = TIM_GetCapture1(TIM2);

TIM_SetCompare1(TIM2, capture + CCR1_Val );

}

/* TIM2_CH2 toggling with frequency = 366.2 Hz */

if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) != RESET)

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);

capture = TIM_GetCapture2(TIM2);

TIM_SetCompare2(TIM2, capture + CCR2_Val);

}

/* TIM2_CH3 toggling with frequency = 732.4 Hz */

if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) != RESET)

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);

capture = TIM_GetCapture3(TIM2);

TIM_SetCompare3(TIM2, capture + CCR3_Val);

}

/* TIM2_CH4 toggling with frequency = 1464.8 Hz */

if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET)

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4);

capture = TIM_GetCapture4(TIM2);

TIM_SetCompare4(TIM2, capture + CCR4_Val);

}

基于STM32单片机的智能家居系统设计

单片机课程设计报告 基于STM32单片机的智能家居系统设计 姓名:sssssssssbbbbbbbb 班级:333334444 学号:xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx 指导老师:yyyyyyyyy 日期:2012.05.27~2012.06.07 华南农业大学工程学院

摘要 目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多,但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强,设计成本低廉,非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片,AT24C02作为静态存储芯片,4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器,GSM和扬声器的家庭报警模块。 随着信息技术的发展,实现家居的信息化、网络化,是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合,为一款便敏小巧,低成本,适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息,并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份,并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外,系统配备具手机通信功能的GSM模块,能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性,也方便用户的使用。 经测试,本系统稳定可靠,同时具有友好的人机界面,为用户提供安全服务的同时,实现系统智能化管理。 关键字:智能报警存储器传感器 GSM

目录 1 方案比较与选择 (1) 1.1 方案一:采用数字电路控制 (1) 1.2 方案二:采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1) 1.3 方案三:采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 主芯片—STM32 (3) 2.2 显示屏--OLCD12864 (4) 2.3 外部存储芯片--AT24C02 (5) 3 模块分析 (7) 3.1 STM32控制模块 (7) 3.2 密码锁键盘输入及存储模块 (7) 3.3人体热释感应模块 (7) 3.4显示模块 (7) 3.5报警模块 (7) 4 硬件组成部分 (8) 4.1 硬件组成部分 (8) 4.2 仿真分析 (11) 5 电路板的制作,焊接,调试 (13) 5.1电路板制作 (13) 5.2电路板焊接 (14) 5.3电路板调试 (14) 6 讨论及进一步研究和建议 (15) 7 课程设计心得 (16) 附录 (17) 参考文献 (34)

完整word版基于STM32的教室智能控制系统设计

: 基于STM32的教室智能控制系统设计 :本设计借鉴智能家居的智能管理技术,利用STM32F103C8要作为主控制摘 芯片对教室的电气设备进行控制。该系统采用多种传感器进行环境检测,并通过主控模块进行识别与智能判断,以及作出相应的控制动作。本控制系统还通过RS485,使主控模块与电脑进行信息交流,从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制,进而实现电气设备的自动化控制及远程控制,从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。经测试,该系统功能齐全,各项指标达到设计要求。且该系统成本低,适合应用于高校教室智能管理。 1 教室智能控制系统设计 1.1硬件设计 1.1.1系统硬件结构图 本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制,并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端,可进一步通过电脑终端进行远程监控。 本系统采用的模块分别为:系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。 系统总体方案框图1 图硬件电路设计1.1.2 系统硬件总体框图如下: 系统硬件原理图如下: 控制模块等模块的具体电路设此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、计。 1.1.3传感器模块原理及其作用)温湿度传感器:选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器(1还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等性能以及传感器成本,。数字温度传感器具有安装便捷、维等。经过筛

选,选取数字温度传感器SHT11护方便、可靠性高,而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。相关图如下: )红外传感器模块:它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平2(度左右,所以会人体都有恒定的体温,一般都在的。主要工作原理是: 37左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的发出特定波长为10um左右的红外线通左右的红外线并通过电路输出高低电平。人体发射的10um10um红外感应源通常采过菲泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。这种元件会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷用热释电元件,平衡和向外释放电荷,经电路处理后产生高低电平。 )光敏电阻模块:在黑暗的环境下,它的阻值很高;当受到光照并且光(3的光光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度Δ辐射能量足够大时,Eg 电使其导带的电子和价带的空穴增加,由价带越过禁带而跃迁到导带,子激发,阻率变小。通过外围电路使其组合成一个模块。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时,DO端输出高电平,当外界环境光线亮度超过设定阈值时,DO端输出低电平。 ,可以显的点阵 LCD 采用84x48 (4)显示模块:该模块具有以下特点:接口信号线数量大幅度减少,使用串行接口与主处理器进行通信, 4 行汉字,示传输速率高达条。支持多种串行通信协议,包括电源和地在内的信号线仅有 9 ,可全速写入显示数据,无等待时间。可通过导电胶连接模块与印制版,4Mbps 制板上,因而非常便于而不用连接电缆,用模块上的金属钩可将模块固定到印模块的体积很小。晶片上, LCD 控制器/驱动器芯片已绑定到 LCD 安装和更换。 200μA 以下,且具有掉电模式。采用低电压供电,正常显示时的工作电流在

STM32的智能家居剖析

中北大学-仪器与电子学院基于STM32的智能家居监控系统 指导教师:洪应平 专业:电子科学与技术 班级: 13060241 小组成员:赵云璋(1306024122) 杨杰(1306024136) 章灿然(1306024141)

摘要 随着“互联网+”的概念进入公众视线,以及无线技术的发展和高速宽带网络的普及,利用互联网来掌控传统一切的做法已为人们广泛接受。现在人们的生活条件大大改善,人们的物质文化追求也逐渐提高。用户打开一款PC软件或手机APP,通过互联网接入到家庭的WIFI 网关,向其发送指令即可控制家中的一切,反之亦可查看家中(传感器)状态,以此来掌控家中的一切情况。 本文推出了一种基于WIFI的智能家居系统,主要提供安全舒适的居家环境,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,通过WIFI无线网络技术将家中的监测设备连接到一起,提供火灾报警、有害气体监控、环境数据监测等。与传统的智能家居系统相比,无需布线,免去了安装过程中的布线繁多复杂,成本高,以及使用3G网络作为传输的高额流量费用。有利于提升家庭生活的安全性、便利性、舒适性等,改变了传统的呆板生活方式,帮助人们有效的安排时间,另外也为家庭能源开支节约资金。 关键词:智能家居 WIFI STM32 物联网 Abstract With the concept of "Internet +" into the public eye, and the development of wireless technology and the popularity of high-speed broadband network, use the Internet to control all traditional a pproach has been widely accepted for the people. Now people's living conditions greatly improve d, people's material and cultural pursuit also gradually improve. User opens a PC software or mob ile phone APP, through WIFI Internet access to home gateway, to send commands to control ever ything in the home, and can also view the home state (sensor), in order to control all home situat ion. This paper introduced a kind of smart home system based on WIFI, mainly to provide a safe and c omfortable environment that occupy the home, using STM32F103ZET6as the master control chip, through WIFI network technology will be part of the appliance in the home or monitoring equip ment together, provide the entrance guard system control, fan automatic control, security alarm, environmental data monitoring, etc. Compared with the traditional intelligent household system without wiring, removes the wiring installation process of complex, high cost, and the use of 3 g n etwork as a transport flow of high cost. Help enhance family life safety, convenience, comfort, etc ., has changed the traditional rigid lifestyle, helping people effectively arrange a time, while also s aving money for home energy costs. Keywords: Smart Home, WIFI , STM32, Internet of things

基于stm32的智能家居设计原理

为基础,完成控制台、手持设备及门禁密码锁之间的通信,实现对室内家居电器的远程控制。实验结果表明,该系统运行稳定,具有广泛的应用前景。 智能家居( 又称智能住宅) 是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体的家居控制系统。近年来,随着人们生活水平的提高以及计算机技术、通信技术和网络技术的发展, 智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。因此在实现智能控制的同时,研制一个成本低、实用性强的智能家居系统便显得非常有必要。本文以STM32 单片机为核心设计了一套智能家居控制系统。该系统以语音识别、GSM 通信等技术为基础,通过无线通信、串口通信对系统各部分进行串联,用户可通过门禁密码锁验证身份后进入智能家居系统,利用总控制台设定室内家居的状态,亦可借助触屏手持设备、GSM 手机等对室内家居进行手动或语音控制。 1 智能家居系统硬件平台

建立智能家居控制系统, 硬件是关键和基础,它对整个系统的稳定性、控制和反馈的准确性、节能性都有直接影响。本智能家居系统选用了以下硬件设备: (1) STM32F103VET6 微处理器及STC12-C5A60S2 微处理器 系统中手持设备的微处理器选用STM32F103VET6 ,总控制台及门禁 密码锁部分选用STC12C5A60S2。 STM32F103VET6 基于ARM Cortex M3 32 bit 的RISC内核, 工作频率最高可达72 MHz, 内置高速存储器(64 KB的闪存和20 KB 的SRAM), 丰富的增强I/O 端口和连接2 条APB 总线的外设。 STC12C5A60S2 是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051 单片机,指令代码完全兼容传统8051 。内部集成MAX810 专用复位电路、2 路PWM、8 路高速10 位A/D转换。 (2) 语音识别芯片LD3320 LD3320 芯片是一款语音识别专用芯片。该芯片集成了语音识别处理 器和一些外部电路, 包括A/D、D/A转换器、麦克风接口、声音输出 接口等。可以实现语音识别、声控及人机对话功能,并且可以任意动态编辑、识别关键词语列表。 (3) GSM 模块TC35 TC35 是一款双频900 MHz 、1 800 MHz 高度集成的GSM 模块,具 有性能稳定,功耗低及易于集成的特点。 (4) 无线模块nRF24L01

基于STM32的智能家居系统设计

本科毕业设计(论文) 题目名称:基于STM32的智能家居系统设计 学院:计算机科学技术学院 专业年级:计算机科学与技术(工)12级 学生姓名:张云朋 班级学号: 1 班41号 指导教师:范忠诚 2016 年6 月

摘要 随着科技的不断发展进步和人们对家居生活要求的逐步变高,智能家居已经得到了人们的认可,而现如今一套完整的智能家居设备价格昂贵,一般的家庭难以承受其高昂的价格,针对此种现象,一款功能稳定全面,但成本低廉的智能家居产品会帮助人们在价格和功能之间找到一条满足人们愿望的出路。此款智能家居采用STM32处理器,技术成熟,程序移植方便,价格低廉。本款家居设备设计包括硬件设计和软件设计两个部分:硬件设计包含:12864液晶电路、温度湿度传感器电路、烟雾浓度采集电路、ADC转换电路、报警电路、电源电路、光照采集电路和灯光控制部分电路,软件设计包含主程序、数据(温度、湿度,气体浓度,光照)检测及处理、和标准气体标定、ADC数据转换,当气体浓度超限时报警程序。经实验测试结果表明该智能家居设备有自动检测家庭环境指标并可以对采集信息进行及时稳妥的处理,精度高,检测范围广,稳定性好,显示简单,操作简便,抗干扰能力强等优良性能。 关键词:ARM-M3;ADC;数据采集与处理;智能家居

Abstract Along with the continuous development of science and technology progress and people's requirement for household life gradually become tall, intelligent household has gained the recognition of people, now a complete set of intelligent household equipment is expensive, the average family is difficult to afford the high prices, aiming at this phenomenon, a stable overall function, but low-cost intelligent household products can help people find a way out between price and functionality. This intelligent household USES STM32 processor, mature technology, application transplant convenience, low prices. This household equipment design including hardware design and software design of two parts: hardware design includes: 12864 LCD, reactive temperature, humidity sensor circuit, the concentration of the smoke collecting circuit, ADC conversion circuit, alarm circuit, power circuit, acquisition circuit and lighting lighting control circuit, software design includes the main program, data (temperature, humidity, gas concentration, light) detection and processing, and calibration standard gases, ADC data conversion, when gas concentration overrun alarm program. By the experimental test results show that the smart home devices have automatic detection family environment index and can be conducted to collect information to err on the side of the processed on time, high precision, detection range, good stability, display is simple, easy operation, strong anti-interference ability and other excellent properties. Key words: ARMv7-M; ADC; Data acquisition and processing; serial communication

基于stm32的智能家居设计原理(版)

设计了以STM32 单片机为核心的智能家居控制系统。该系统以语音识别技术和GSM 通信技术为基础,完成控制台、手持设备及门禁密码锁之间的通信,实现对室家居电器的远程控制。实验结果表明,该系统运行稳定,具有广泛的应用前景。 智能家居( 又称智能住宅) 是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体的家居控制系统。近年来,随着人们生活水平的提高以及计算机技术、通信技术和网络技术的发展, 智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。因此在实现智能控制的同时,研制一个成本低、实用性强的智能家居系统便显得非常有必要。本文以STM32 单片机为核心设计了一套智能家居控制系统。该系统以语音识别、GSM 通信等技术为基础,通过无线通信、串口通信对系统各部分进行串联,用户可通过门禁密码锁验证身份后进入智能家居系统,利用总控制台设定室家居的状态,亦可借助触屏手持设 备、GSM 手机等对室家居进行手动或语音控制。 1 智能家居系统硬件平台 建立智能家居控制系统, 硬件是关键和基础,它对整个系统的稳定性、控制和反馈的准确性、节能性都有直接影响。本智能家居系统选用了以下硬件设备: (1) STM32F103VET6 微处理器及STC12-C5A60S2 微处理器 系统中手持设备的微处理器选用STM32F103VET6 ,总控制台及门禁密码锁部分选用STC12C5A60S2。 STM32F103VET6 基于ARM Cortex M3 32 bit 的RISC核, 工作频率最高可达72 MHz, 置高速存储器(64 KB的闪存和20 KB 的SRAM), 丰富的增强I/O 端口和连接2 条APB 总线的外设。 STC12C5A60S2 是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051 单片机,指令代码完全兼容传统8051 。部集成MAX810 专用复位电路、2 路PWM、8 路高速10 位A/D转换。 (2) 语音识别芯片LD3320 LD3320 芯片是一款语音识别专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路, 包括A/D、D/A转换器、麦克风接口、声音输出接口等。可以实现语音识别、声控及人机对话功能,并且可以任意动态编辑、识别关键词语列表。 (3) GSM 模块TC35 TC35 是一款双频900 MHz 、1 800 MHz 高度集成的GSM 模块,具有性能稳定,功耗低及易于集成的特点。 (4) 无线模块nRF24L01

基于STM32的智能家居控制系统

基于STM32单片机的智能家居控制系统 连军 沐建龙 周春 (西北民族大学 甘肃兰州 730030) 摘要:随着经济的快速增长,快节奏的生活状态使得人们越来越注重生活质量,如何建立一个高效率、低成本的智能家居控制系统成为自动控制领域的一个热门研究方向。 本文设计了基于STM32单片机的智能家居控制系统。该系统以单片机为核心,结合传感器模块和继电器模块,实现了对家庭电器的控制。智能家居控制系统可以准确的对室内温湿度和光照强度等环境参数进行智能采集,能对采集到的环境参数进行相应数据处理并且判断是否报警等。其中该系统对光控系统和温控系统实现智能化的控制,以达到节能环保的目的,实验测试表明该智能家居设备有自动检测家庭环境指标并可以对采集信息进行及时稳妥的处理,精度高,检测范围广,稳定性好,显示简单,操作简便,抗干扰能力强等优良性能。 关键字:STM32;智能家居;智能采集;节能环保 1 引言 本文介绍的智能家居控制系统可以使得人们通过红外遥控器对家中的任意电器进行控制,设计上主要依靠STM32单片机为主要控制模块,它具备接收和发送数据的双重身份,通过红外通信、自动控制等一系列技术来实现对家居的智能控制。 2 系统总体设计 该智能家居控制系统的总体结构图如图所示,主要由STM32单片机微控制模块、红外 接收模块、烟雾传感器模块、温湿度传感器、光敏传感器模块、1602液晶显示模块以及继电器模块等主要器件组成。该智能家居控制系统具体设计流程为:STM32单片机接收到传感器传回的周围环境的温湿度数值和烟雾浓度、光照强度,然后驱动1602液晶显示模块,用户可以通过显示模块得知室内环境情况,同时用户可以直接使用红外遥控器发出指令, 系统结构原理图 STM32单片机 温湿度传感器模块 光敏传感 器模块 红外接收模块 1602液晶显示模块 烟雾传感器模块 继电器模块

基于stm32的智能家居项目设计报告

项目设计报告

智能家居监控系统的总体设计框图如下图所示。该系统采用的主要模块是STM32F407ZE系列的单片机,负责对信息的接收和处理,将各个模块收集到的模拟信号转换成数字信号,以便OLED屏显示出来。而智能家居监控系统需要实现监控温湿度、光照强度、密码开锁等信号并及时的做出回应。本课程设计了一款智能家居环境监测报警系统,能够实时监测火灾、光照强度等温湿度异常、外人闯入等危险状态。 图1 智能家居系统框图 该智能家居监控系统由超声波模块、温湿度模块、光敏电阻、OLED 显示模块、蜂鸣器报警模块、LED显示以及按键输入模块组成基本的检测外设,由STM32F407ZE来对各个外设进行控制。其中超声波模块、温湿度模块和光敏电阻将检测到的一些外界环境因素的变化,转换成相应的电压变化,这便有利于在OLED显示屏等观察到相应的现象。

本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统,以嵌入式为开发平台, 系统以32位单片机STM32F407ZE为主控制器对各传感器数据进行采集, 经过分析后去控制各执行设备。 硬件电路部分为:微控制器最小系统电路、数据采集电路(光敏电 路、温湿度传感器、超声波模块)、输出控制电路(OLED显示屏、蜂鸣器、 发光二极管)组成。 图2 LED电路图 其发光二极管一段连接3.3V的电源,而另一端则连接着 STM32F407ZE单片机的GPIO口,同时可以看出当外设给一个低电平时,发光二极管则被点亮。 图3 按键电路 但按键按下时,则输出一个低电位;当按键不按时,则输出高电位。 图4 蜂鸣器电路

当输入一个高电平时,三极管将处于导通状态,此时蜂鸣器将正常工作;而当输入一个低电平时,三极管将处于截止状态,无法正常工作。 图5 串口电路图 串口的RXD和TXD分别连接STM32F407ZE单片机的U1_TX和U1_RX,分别表示数据的接收和传输;而串口UART1的3、4口连接A—A口线的两端,用于对数据的传输。 图6 光敏传感器电路图 其原理利用的是光敏二级管对光照强度的敏感性,通过光照强度的不同,其光敏二极管的导电率也会发生相应的改变,从而使R24的电压值发生改变,从而导致输出电压的大小发生改变。 软件设计:主要控制光敏电阻电压采集处理与控制部分、温度采集处理与控制部分、霍尔传感器报警部分和辅助指示部分。数模转换(ADC)外设用于将连续的模拟电压转换成离散的数字量。ADC模块含有一个可编程的序列发生器,它可在无需控制器的干扰的情况下对多个模拟输入进行采样。同时我们采用I2C模块,I2C为两线式串行总线,由PHILIPS公司开发用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC 之间进行双向传送,高速IIC总线一般可达400kbps以上。同时通信方式为半双工。

基于STM32的智能家居系统基本实现

MicrocomputerA'plicationsVol. 35,No. 4,2019 技术交流微型电脑%用2019 年第35 )第4 期 文章编号!007-757X(2019)04-0136-05 基于STM32的智能家居系统基本实现 邝爱华 (郑州市电子信息工程学校现代制造部,郑州450007) 摘要:设计完成以S T M32F407为主控芯片的简单智能家居系统"主要功能模块包括:电动窗帘、家电远程开关控制、万年 历、温度检测、闹钟等"整个系统主要由步进电机控制部分、继电器部分、温度检测部分、光电检测部分、串口部分、W I F I部分、功率放大部分、电源部分、人机交互部分及上位机组成"整个系统主要由一块中央处理芯片M C U C S T M32F407)控制运行,采 用2.8寸240 " 320彩色液晶屏,E M W I N搡作界面实现系统的人机交互,实现输入及搡作的简便话,整个系统通过W I F I模块 实现整体的远程搡作,实现家居系统的统一化搡作平台,可以通过电脑手机等移动端实现实时控制,从而使搡作更简单更人 性化" 关键词! S T M32;步进电机;继电器;W I F I#触摸屏控制;智能家居 中图分类号:T N741 文献标志码:A Basic Implementation of Intelligent Home System Based on STM32 K U A N G A i h u a (Modern Manufacturing Department,School of Electronics and Information Engineering of Zhengzhou,Zhengzhou 450007) A b s t r a c t:A smart h ousehold product i s designed based on a key chip of S T M32F407. Its main functions include electric cur-tain,remote control for switches,permanent calendar,temperature detection and alarm clock.This motor,electric relay,temperature detection,photoelectric detection,gorge line,WiF i,power amplifier,current source,hu-mam-computer interaction and upper monitor.I t i s controlled by an M C U C S T M32F407),and L C D.Human-computer interaction i s due to E M W I N,which makes input more convenient.Remot A n d people can use their phone to control i t at any time,which makes operation more humanization. K e y w o r d s:S T M32;Stepper motor;Electric relay;Wi F i;T 0引言 随着微电子技术,计算机技术,以及网络技术的快速发 展,弱电控制技术发展越来越快,弱电控制技术具体实现在 日常生活中的家居服务上使得智能家居获得极大的发展。特别是伴随着人们生活水平的提高,对家居的要求也越来越 高,简单更具人性化的操作,方便的统一平台的智能家居系 统越来越受到人们的欢迎。 智能家居作为以住宅为平台的高效的住宅设施与家庭 日程事务管理系统自提出及相继实现以来受到了人们热切 的欢迎。自 1984年美国联合科技公司应用首栋智能型建筑 揭开智能家居派的序幕之后,全世界争相建造智能家居。在 国内智能家居是一个新生产业,处于一个导入期和成长期的 临界点。随着智能家居市场的推广以及普及 ,智能家居市场 的潜力与前景必然是十分巨大的。智能家居的最初发展主 要是由灯光遥控控制,电器远程控制和电动窗帘的控制为主。随着技术的进步,现在的智能控制功能越来越多,控制 对象不断扩展,甚至延伸到所有传统的弱电行业,现在的家 居系统对于安全方面的兼顾也越来越全面一个系统可能嵌 入像煤气、火灾,门禁等方面的检测报警。随着网络技术的 作者简介:邝爱华(1976-),女,讲师,硕士,研究方向:激:l screen control;Smart household product 发展以及家庭网络的完善,手持设备越来越方便,家居的操作控制系统与手持设备的结合是必然趋势,一个主平台可以由多个家庭成员的子平台操作,这些极大地方便了人们的使用。 2系统硬件电路设计 2.1整体设计思路 该智能家居系统主要实现智能电动窗帘,室温实时监测,家用电器开关,万年历,闹钟音乐播放,无线远程控制,继电器控制等功能,整个系统在一块M C U的协调与控制下运行,整体的设计功能框图如图 1所示。 图1中基本确定了整体设计需要的各个功能模块,接下来的工作就是相关模块的具体选型与设计,考虑到对于功能的要求,硬件的选型非常重要 。 2.2主要器件的选择 在系统实现的时候,硬件选择也是非常重要的,通过上边的系统结构框图,接着就是选择功能模块的芯片来搭建电路实现对应的功能。以下着重分析相关模块的芯片选型问题。 -136 -

基于STM32的智能家居系统设计

? 143 ? ELECTRONICS WORLD ?技术交流 随着知识经济和网络经济时代的到来,住宅智能化已经成为新世纪全新生活方式的根本保证。在社会信息化飞速发展的今天,人们对住宅的关注已不再局限于居室面积、周边环境、交通等方面,而是把更多的注意力放在与外界沟通、信息服务、安全防范。这就要求传统的住宅采用先进的科技手段来适应人们的需求。“智能家居”正是在这种新的理念下应运而生的。针对如此时代背景,本文提出了基于STM32的智能家居系统,该系统是一个基于TCP/IP网络协议和蓝牙组成的应用于住宅的能够完成本地和远程获取最新动态,同时反馈用户命令、检测现场各种状态、控制现场设备的智能 家居网络系统。 图1 智能家居控制系统总体构架框图1.系统的总体设计方案 本文确定了如下的设计思路:以微控制器为核心,结合网络、TFT、蓝牙、GSM、传感器、键盘等子模块组成。本文采用STM32F103ZET6作为主控芯片,该芯片共有7组16位IO端口,5个UART端口,3个SPI端口,内设充足,性价比高。为了达到较好的人 基于STM32的智能家居系统设计 湖南文理学院芙蓉学院 胡鹏鹏 湖南文理学院计算机与电气工程学院 王南兰 秦 侨 雷顺华 张 星 机交互,本文采用TFT液晶模块作为人机交互平台,实现直观快捷的交互界面。网络通信的功能,本文借助了W5100网络模块和HC05蓝牙来实现,其内置TCP/UDP协议的W5100和HC05可以很好地完成与服务器的通信任务。安防方面,DS18B20、HR202&MQ-2传感器模块以及TC35GSM模块来提高系统的安保性能。总体构架如图1所示。 2.系统硬件电路设计 2.1 GSM模块 此次设计本文所选择的GSM模块是TC35模块。TC35无线GSM/GPRS通信模块是一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块。它集成了标准的RS232接口以及SIM卡可以在PC机上或者单片机上用AT命令通过串口对它进行设置。在无线短信工业控制、远程通讯、现场监控等诸多无线通讯领域有广泛的应用。2.2 传感器模块 (1)MQ-2烟雾传感器 MQ-2传感器模块对环境液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等较敏感。可以用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等的探测。 (2)HR202湿度传感器 HR202湿敏电阻是采用有机高分子材料的一种新型的湿度敏感元件,感湿范围宽,长期使用性能稳定。 (3)DS18B20温度传感器 DS1820单线数字温度计采用单总线接口,仅需占用MCU的一个IO口进行通讯。DS1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值。其测温范围为-55~+125℃,以0.5℃递增。华氏器件-67~+2570F,以0.90F递增。温度数字量转换时间200ms(典型值)。 2.3 液晶模块(显示器) 液晶模块部分选用了深圳宇顺电子公司生产的型号为S95160的3.2寸液晶屏,该屏分辨率为320*240,控制芯片为SSD1289,触摸芯片为ADS78432.4 网络模块 网络模块采用了AG工作室制作的W5100通信模块,模块采用W5100网络接口芯片,采用SPI端口通信。W5100是一款多功能的单

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