基于arm的嵌入式智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)設計(文件)

　

【正文】 載的變化而變化。 圖 31 直流電源電路 132VVGNDINOUTU478L05D1C14C15E22200uF1 FUSED2D3D4~220VE3 100u5VVOVIGU10AMS1117C16 104uC18 104uC17 10uC19 10uT1 . (1)電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路。 表 25 步進電機正反轉脈沖控制 轉向 橙 黃 粉 藍 十六制（ GPIOC端口） 正 轉 0 0 1 1 0x03 0 1 1 0 0x06 1 1 0 0 0x0C 0 1 1 0 0x09 反 轉 1 0 0 1 0x09 1 1 0 0 0x0C 0 1 1 0 0x06 0 0 1 1 0x03 本章小結 本 章主要對智能家居的整個硬件系統(tǒng)所用到的模塊進行了介紹，主控模塊 STM32F103VET無線收發(fā) GPRS模塊、溫濕度測量傳感器 DHT1液晶顯示屏 LCD160步進電機 28BYJ48。 . 由于 stm32主機 接口信號不夠大需要通過 ULN2020放大再連接到相應的電機接口， 電機正反轉時各接口輸出情況 如 表 25所示 。如果每秒鐘接收 400個脈沖，那么轉速為每秒 176。四拍運行 時 步 距角為 θ=360度 /（ 50*4） =（俗稱整步），八拍運行時步距角為 θ=360度 /（ 50*8） =（俗稱半步）。當通電狀態(tài)的改 變 完 成 一個循環(huán)時，轉子轉過一個齒距。通過控制脈沖個 數(shù)可以控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時 通過控制脈沖頻率 可以 控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。 指令的寫入需要寄存器選擇功能，即當 RS 為低電平， RW 為低電平時為指令寄存器 (IR)的寫入；當 RS 為高電平， RW 為低電平時為數(shù)據(jù)寄存器 (DR)的寫入；當 RS 為低電平， RW 為高電平時為忙標志和地址計數(shù)器的讀出；當 RS 為高電平， RW 為高電平時為 . 數(shù)據(jù)寄存器的讀出。 1602是指顯示的內容為 16*2， 即可以顯示兩行，每行 顯示 16個字符（顯 . 示字符和數(shù)字）。 如果 主機 讀取 DHT11的 響應信號為高電平 ， 則 是 DHT11沒有響應 ， 溫濕度數(shù)據(jù)測量失敗 。 主 機 發(fā) 開始 信 號V C CG N D拉 高并 延時 等待D H T 1 1響 應 輸出拉 高延 時準 備輸 出數(shù) 據(jù) ‘ 0 ’ 數(shù) 據(jù) ‘ 1 ’從 機拉 低5 0 u s數(shù) 據(jù) 傳 送 接 束拉 高 總 線主 機 信 號D H T 信 號圖 25 DHT11與主機通信過程 如圖 26所示， 當 總線空閑 是其 狀態(tài)為高電平 ， 主機 要與 DHT11通信則需要 主機 將 總線拉低 至少 18毫秒 以上 ,再拉高 20~40us， 保證 DHT11傳感器 能檢測到 開始 信號。 采集到的溫濕度 數(shù)據(jù)傳 輸 正確時 ，其 校驗和 等于 “8bit濕度整數(shù) +8bit濕度小數(shù) +8bi溫度整數(shù) +8bit溫度小數(shù) ”所得結果的末 8位 數(shù)據(jù) 。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài) ， 在此期間無需發(fā)送任何指令。每個 溫濕度 傳感器 DHT11產(chǎn)品 都在極為精確的 溫 濕度校驗室中進行 了 校準。 SIM_CD24SIM_RST25SIM_DATA26SIM_CLK27SIM_VCC28SIM_GND29PWON15DSR016RI017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD023VBAT5VBAT4VBAT3VBAT2VBAT1GND6GND7GND8GND9GND10USB_D+11USB_D12VBUS13ADC14AUX0+33AUX034EAR+35EAR36MIC+37MIC38AUXI+39AUXI40VBACKUP30RST31LPG32U5GTM900 圖 23 GTM900 引腳圖 . 表 21 GTM900 引腳功能說明 序號 名稱 I/O 功能 1～ 5 VBAT I 供電 6～ 10 GND 工作地 14 ADC I 模擬數(shù)字采樣 15 PWON I 開關控制信號 17 RIO O 振鈴指示 18 RXD0 O GTM900模塊 AT 命令串口發(fā)送信號（對端設備接收） 19 TXD0 I GTM900 模塊 AT 命令串口接收信號（對端設備發(fā)送） 20 CTS0 O 清 除 發(fā)送 21 RTS0 I 請求發(fā)送 22 DTR0 I 數(shù)據(jù)設備準備就緒 23 DCD0 O 載波檢測 24～ 29 SIM_x SIM卡的信號 31 RST I 復位信號 32 LPG O 指示燈狀態(tài)控制信號 溫濕度測量模塊 溫濕度的測量選擇溫濕度傳感器 DHT11，數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 是一 種具 有已校準數(shù)字信號輸出的溫 度與 濕度復合 的 傳感器。 GTM900B 模 代表支持 PPP 協(xié)議的模塊，主要兼容西門子 C35 模塊還有 數(shù)據(jù)傳送的 AT 命令，適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場合，用戶無需實現(xiàn)PPP 協(xié)議也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 的 功能。 (9) 通用異步收發(fā)器 (USART)： 全雙工的，異步通信 RZ標準格式 ； 發(fā)送和接收共用的可編程波特率，最高達 ； 智能卡模擬功能。 (5) DMA 控制器： 支持定時器、 ADC、 SPI、 IIC 和 USART 等外設。 Cor t ex M 3F la s h 接口 F la s hS RA MF S MCS D IOBridge 2Bridge 1AHB 系統(tǒng)總線復位和時鐘控制 （ RCC ）Ic odeD cod eSyst emD MA總線矩陣通道 1通道 1通道 1D MA 1通道 1通道 1通道 1D MA 2 ADC 1ADC 2ADC 3U S A RT 1S P IIT IM 1T IM 8G P IO AG P IO BG P IO CG P IO DG P IO EG P IO FG P IO GE X T IA F IODACP WRBK Pbx CA NUSBI 2 C 2I 2 C 1U S A RT 5U S A RT 4U S A RT 3U S A RT 2SPI 3 / I 2 SSPI 2 / I 2 SIWD GWW D GRT CT IM 7T IM 6T IM 5T IM 4T IM 3T IM 2DM A 請求DMADM A 請求 . BOOT094NC73NRST14OSC_IN12OSC_OUT13PA0WKUP23PA124PA225PA326PA429PA530PA631PA732PA867PA968PA1069PA1170PA1271PA13/JTMS/SWDIO72PA14/JTCK/SWCLK76PA15/JTDI77PB035PB136PB2/BOOT137PB3/JTDO89PB4/JNTRST90PB591PB692PB793PB895PB996PB1047PB1148PB1251PB1352PB1453PB1554PC015PC116PC217PC318PC433PC534PC663PC764PC865PC966PC1078PC1179PC1280PC13TAMPERRTC7PC14OSC32_IN8PC15OSC32_OUT9PD081PD182PD283PD384PD485PD586PD687PD788PD855PD956PD1057PD1158PD1259PD1360PD1461PD1562PE097PE198PE21PE32PE43PE54PE65PE738PE839PE940PE1041PE1142PE1243PE1344PE1445PE1546VDD_150VDD_275VDD_3100VDD_428VDD_511VDDA22VREF20VREF+21VSS_149VSS_274VSS_399VSS_427VSS_510VSSA19VBAT6U1STM32F103VET6 圖 22 STM32F103VET6 引腳圖 (2) 存儲器： 512KB 的閃存程序存儲器； 64K 字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器 . SRAM，它可以以字節(jié)、半字 (16 位 )或全字 (32 位 )訪問。在每一次復位以后，所有除SRAM 和 FLITF 以外的外設都被關閉，在使用一個外設之前，必須設置寄存器 RCC_AHBENR 來打開該外設的時鐘 . 圖 21 STM32 系統(tǒng)架構 STM32F103VET6 的內部資源 STM32F103VET6 的引腳圖 如圖 22 所示 。 AHB外設通過總線矩陣與系統(tǒng)總線相連，允許 DMA 訪問。 系統(tǒng)總線 : 此總線連接 CortexM3 內核的系統(tǒng)總線到總線矩陣，總線矩陣協(xié)調著 DMA 與 內核 之 間的訪問。 這些 單元都是通過一個多級的 AHB 總線構架相互連接的，如 圖 21 所示。其中給出了主要程序代碼及其程序流程圖。國內各大 硬、 軟 件 企業(yè) 機構正在積極的研 發(fā) 更 為符合市場的智能 家居 化產(chǎn)品 ，以解決 我國 當前智能化 設備 使用 復雜 、 產(chǎn)品價格昂貴及 實用性差等缺點，而技術創(chuàng)新 能力 也 逐漸 向國際先進水平靠攏，這樣 智能家居 的未來值得我們 期待 [34]。 1999 年， 建設部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室 、 建設部勘察設計司 聯(lián)合組織實施 了 全國住宅小區(qū)智能化技術示范工程，這也 標志著我國 的 智能 家居 進入了一個新階段。 此外， 亞洲國家 日 本、 韓 國、新加坡 等國 . 的領 頭 大 企業(yè) 也 紛紛致力于家居智能化的 研 發(fā)，對家居市場更是躍躍欲試。 于此 同時，由于 科學 技術的 發(fā)展 日益 標準化，這些新型 智能 家居 系統(tǒng) 將 會 比 世界首富 比爾 . 蓋茨耗資 六千 萬美元的高 端 智能家居 別墅便宜得多 。 國外的發(fā)展動態(tài) 1984 年， 世界上第一 座 智能建筑 在美國 的 康涅迪格州 建成 ， 這 座意義不一般 的 智能 建筑 是 對 一座舊式大樓 在 一定程度 上的 改造 而完成的。智能家居控制器可以為系統(tǒng)提供智能控制方案，使住戶的控制更便捷，更高效，更能為家庭的日常活動節(jié)約不必要的能耗 [1]。 關鍵詞 智能家居 ； 遠程監(jiān)控 ； GPRS； ARM . Abstract Technology has changed life, science and technology has brought to mankind more fortable and more convenient solution, smart home is a manifestation of modern technology, smart home is also in demand should be generated by people. The content of this thesis is to design a remote monitoring system of smart home based on ARM. The entire hardware control system has the following modules: the host controller STM32F103VET6, wireless SMS transceiver module GPRS (the main module of the remote monitori