【正文】 數(shù)據(jù)位，整片擦除的方法（與寫(xiě)入方式相反的操作）大體如下： 5．當(dāng)收到響應(yīng)信號(hào)也就是寄存器BSY變?yōu)?。保證沒(méi)有其他正在進(jìn)行的閃存操作。 選項(xiàng)字節(jié)中寫(xiě)保護(hù)字節(jié)的映象。選項(xiàng)字節(jié)中主要數(shù)據(jù)的映象。 存儲(chǔ)閃存操作地址。 查詢(xún)閃存操作狀態(tài)。 選擇并啟動(dòng)閃存操作。寫(xiě)入鍵值解鎖選項(xiàng)字節(jié)操作。 寫(xiě)入鍵值解鎖。 FPEC(FLASH Program/Erase controller 閃存編程/擦除控制器)，STM32通過(guò) FPEC來(lái)擦除和編程FLASH。 ISP與IAP的區(qū)別在于，ISP一般是對(duì)芯片整片重新編程，用的是芯片廠的自舉程序。 IAP（In Application Programming）在應(yīng)用中編程，是指最終產(chǎn)品出廠后，由最終用戶(hù)在使用中對(duì)用戶(hù)程序部分進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)。 幾類(lèi)單片機(jī)的不同之處就在于引導(dǎo)裝載程序的不同，小中大容量產(chǎn)品的BootLoader占用空間很小，只能通過(guò)USART1進(jìn)行在線編程，而互聯(lián)型產(chǎn)品的BootLoader有18KB是小中型的9倍，從而編程的方式選擇也就更加的多樣化，例如USATCAN等多種方式。從這點(diǎn)來(lái)看，頁(yè)面有點(diǎn)像通用FLASH的扇區(qū)。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)是出廠時(shí)就被鎖死的，用戶(hù)不需要處理它，用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)代碼， 選項(xiàng)字節(jié)存儲(chǔ)芯片的配置內(nèi)容是對(duì)主存儲(chǔ)塊內(nèi)容的一種保護(hù)。在本次設(shè)計(jì)中我們將兩種ADC的采集方法并用，下面會(huì)有詳細(xì)的使用說(shuō)明。如果外接高速ADC 轉(zhuǎn)換器，價(jià)格又過(guò)高，并不是最好的選擇。5)模擬輸入電壓范圍0+5V，不需要校準(zhǔn)和清零過(guò)程。我們以ADC0809為例簡(jiǎn)單說(shuō)明下，0809的參數(shù)如下：1)8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。時(shí)鐘在不斷電的情況下即可正常運(yùn)行，可以為產(chǎn)品的液晶屏顯示提供時(shí)間不需要外接設(shè)備提供時(shí)間。STM32F103VCT6的ADC轉(zhuǎn)換器是一種12位精度的逐次逼近型的數(shù)字轉(zhuǎn)換器。它的嵌入式中斷矢量控制器，具有16個(gè)可編程優(yōu)先級(jí)，60個(gè)可屏蔽中斷通道，還具有延遲的異常和中斷處理。其次，從性能的角度分析，ARM是32位處理器，頻率高達(dá)百兆赫茲，速度和處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于AVR和51，根據(jù)智能家居需要控制多個(gè)家用設(shè)備，傳送視頻圖像等等因素考慮，為了滿(mǎn)足該設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，以上的51和AVR類(lèi)的MCU產(chǎn)品功能上仍顯不足。通過(guò)JTAG你可以很方便的將你的程序下載到目標(biāo)板上測(cè)試和驗(yàn)證程序運(yùn)行的效果。所有版本均提供一個(gè)完善的C / C++開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多界面，多機(jī)型，多語(yǔ)言集于一身的高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品，其中MDKProfessional還包含大量的中間庫(kù)，方便調(diào)用且數(shù)據(jù)庫(kù)全面。Keil MDK，也稱(chēng)MDKARM，Realview MDK、IMDK、uVision4電源供電方案：，外部電源通過(guò)VDD引腳連接，用于I/O和內(nèi)部調(diào)壓器。還可以在PLL時(shí)鐘的中斷管理設(shè)定時(shí)鐘。有一個(gè)掛起寄存器用來(lái)檢測(cè)中斷請(qǐng)求。ARM的中斷：可以處理43個(gè)中斷通道，包含16個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可以同時(shí)處理多個(gè)外部中斷，對(duì)外設(shè)的處理精確度得到有效提高，更適合處理復(fù)雜多樣的外設(shè)。13個(gè)通信接口，2個(gè)IIC接口，和一個(gè)SDIO接口。2個(gè)16位控制定時(shí)器：最多6個(gè)通道可用于PWM輸出除此還有2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器，可供多個(gè)外設(shè)同時(shí)工作時(shí)應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)多，可以適合不同型號(hào)外設(shè)信息采集，非常全面。DMA：12通道DMA控制器。40 kHz的RC振蕩電路（可外接振蕩電路，也可利用自身具有的振蕩電路）。時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理：電源為3V供電。當(dāng)時(shí)鐘頻率72MHz時(shí)候，可以從閃存中直接運(yùn)行程序，速度更快，STM32功耗為36mA，是32位單片機(jī)同類(lèi)市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品。按內(nèi)核架構(gòu)分為不同產(chǎn)品。 指導(dǎo)思想 本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于C語(yǔ)言。而良好的勢(shì)頭也吸引了一批商人的加入，開(kāi)發(fā)人員工資不斷攀高，新的產(chǎn)品層出不窮，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況智能家居在國(guó)內(nèi)早已經(jīng)不是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，處于一個(gè)導(dǎo)入期與成長(zhǎng)期的臨界點(diǎn)，大眾市場(chǎng)的消費(fèi)觀念還未完全形成，但隨著智能家居市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者推廣的進(jìn)一步實(shí)施，引導(dǎo)消費(fèi)者的消費(fèi)方向和新產(chǎn)品的使用等措施的應(yīng)用，智能家居市場(chǎng)的的活躍只是時(shí)間的問(wèn)題。家居智能化控制的開(kāi)發(fā)和研究是未來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)?；赟TM32的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 選題背景 1 課題意義 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 1 指導(dǎo)思想 2第2章 開(kāi)發(fā)工具與MCU簡(jiǎn)介 3 STM32F10XX 3 KEIL MDK 5第3章 總體分析與設(shè)計(jì) 7 方案分析 7 整體系統(tǒng)方案分析 7 數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì) 8 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案分析 8 顯示方案分析 10 功能設(shè)計(jì) 10第4章 詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 界面設(shè)計(jì) 12 原理圖設(shè)計(jì) 13 數(shù)據(jù)采集模塊 14 溫濕度傳感器模塊 15 煙霧傳感模塊 16 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 17 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 19 時(shí)鐘模塊 20 業(yè)務(wù)處理模塊設(shè)計(jì) 22 界面顯示任務(wù) 22 AD采樣及數(shù)據(jù)處理 23 煙霧傳感器 28 溫濕度傳感器 30 燈光控制與光照檢測(cè) 32第5章 結(jié)果分析 36 硬件設(shè)計(jì)的結(jié)果分析 36 溫濕度模塊的分析 36 光照模塊的分析 36 煙霧檢測(cè) 37 硬件綜合測(cè)試 37 軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果分析 38結(jié) 論 39致 謝 40參考文獻(xiàn) 41附 錄 422 第1章 緒 論 選題背景進(jìn)入21世紀(jì)，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，生活壓力也越來(lái)越大，家成為人們最溫馨的地方，人們對(duì)待自己最溫暖舒適的家庭環(huán)境要求也隨之在不斷提高，如今的人們?cè)绨送砦宓墓ぷ?，上?jí)的壓力，父母長(zhǎng)輩的壓力，同事之間盲目的攀比等等，早已經(jīng)將當(dāng)代人壓的喘難以呼吸，人們似乎已經(jīng)注意到了家是自己的避風(fēng)港，家居生活得到了人們的廣泛關(guān)注，如今電子行業(yè)的發(fā)展速度飛漲，智能產(chǎn)品橫飛，先進(jìn)的科技與人們想要的智能家居生活擦出了美麗的火花智能家居，時(shí)光荏苒，轉(zhuǎn)眼間，智能家居從出現(xiàn)到現(xiàn)如今經(jīng)歷了幾十年的漫長(zhǎng)發(fā)展逐步走向成熟，安全，智能，方便的家居生活得到了廣大普通百姓的認(rèn)可，從企業(yè)到個(gè)人都無(wú)時(shí)無(wú)刻與它發(fā)生著親密關(guān)系，人們已經(jīng)清楚的看到，智能家居的發(fā)展已成必然，他的騰飛亦不可阻擋。智能家居控制器可以為系統(tǒng)提供更智能更人性化生活模式，使住戶(hù)的生活更加便捷，更高效，更能為家庭的日?；顒?dòng)，為快節(jié)奏的都是生活減小人們的壓力，同時(shí)提供巨大方便。如今智能家居至今在中國(guó)已經(jīng)歷了近13年的發(fā)展，從人們剛開(kāi)始的夢(mèng)想，到今天真真正正的走進(jìn)我們的生活，經(jīng)歷了一個(gè)反復(fù)曲折路。根據(jù)美國(guó)該行業(yè)權(quán)威公司PARKS的統(tǒng)計(jì)資料顯示：1995年，美國(guó)一個(gè)家庭智能家居方面的花費(fèi)大概在7000至9000美元之間。使用Keil4集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用現(xiàn)已經(jīng)技術(shù)成熟的器材，以保障系統(tǒng)正常安全使用、質(zhì)量性能好、穩(wěn)定。其中STM32F1系列有:STM32F103增強(qiáng)型系列STM32F101基本型系列STM32F10STM32F107互聯(lián)型系列增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率為72MHz，再同品型的單片機(jī)中是性能最好的一款。 圖21 STM32F10XX功能框圖內(nèi)核：32位mcu處理器，頻率為72MHz，采用單周期乘法，不容易受外部設(shè)備電流影響，穩(wěn)定性更好。上電復(fù)位、掉電復(fù)位電路完善，自帶可編程的電壓探測(cè)器（現(xiàn)不常應(yīng)用）。CPU時(shí)鐘具有校準(zhǔn)功能，由的32kHz的晶振單獨(dú)完成。支持的外設(shè)：定時(shí)器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART?？焖買(mǎi)/O端口：所有的端口都可以鏈接到個(gè)外部中斷。Systick定時(shí)器：24位倒計(jì)數(shù)器。相較傳統(tǒng)的嵌入式處理器多一個(gè)嵌入式ARM內(nèi)核，使其兼容性更加強(qiáng)悍，不僅對(duì)編程軟件還是與單片機(jī)相關(guān)的工具都是一次技術(shù)上的統(tǒng)一，與此同時(shí)提高了代碼處理效率，運(yùn)行，調(diào)試更加高效。緊密耦合的NVIC實(shí)現(xiàn)了低的中斷處理延遲，直接向內(nèi)核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內(nèi)核接口，更加方便允許中斷提前處理，對(duì)后到的更高優(yōu)先級(jí)的中斷進(jìn)行處理，自動(dòng)保存處理器狀態(tài)，中斷入口在中斷退出時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要指令控制，自動(dòng)化程度更好，減小程序員的工作量。當(dāng)外部線上出現(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò)內(nèi)部時(shí)鐘周期的脈沖時(shí)，EXTI便馬上能檢測(cè)到是由外部的信號(hào)在申請(qǐng)中斷。多個(gè)預(yù)比較器可以用來(lái)配置AHB頻率，包括高速APB2和低速APB1，高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。外部模擬電壓用于ADC，復(fù)位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內(nèi)，VSSA和VDDA必須相應(yīng)連接到VSS和VDD才可以。等。使用Keil 來(lái)開(kāi)發(fā)嵌入式軟件，大致有以下幾個(gè)步驟：1. 創(chuàng)建一個(gè)project，選擇芯片，并進(jìn)行一些必要的配置信息2. 編寫(xiě)C 源文件3. 編譯工作代碼4. 修改源程序中的錯(cuò)誤5. 下載程序調(diào)試uVision4 開(kāi)發(fā)環(huán)境如下我們可以做到編輯，編譯，項(xiàng)目管理等多個(gè)程序調(diào)試步驟，窗口設(shè)計(jì)合理，出錯(cuò)顯示更加清晰，方便程序的調(diào)試。ULINK 支持如下操作：1. 下載目標(biāo)程序2. 檢查存儲(chǔ)器和寄存器3. 單步運(yùn)行程序4. 插入多個(gè)中斷點(diǎn)5. 實(shí)時(shí)運(yùn)行程序6. 燒寫(xiě)FLASH 存儲(chǔ)器第3章 總體分析與設(shè)計(jì) 方案分析 整體系統(tǒng)方案分析每個(gè)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者首先考慮到的問(wèn)題就是MCU選型的問(wèn)題。STM32FX 系列的MCU從功能上來(lái)說(shuō)更具吸引力，尤其是STM32F103VCT6這款MCU，片內(nèi)外設(shè)相當(dāng)豐富，3 個(gè)12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、2 通道12 位D/A 轉(zhuǎn)換器、12通道DMA 控制器、80個(gè)快速I(mǎi)/O 端口、8 個(gè)定時(shí)器、多達(dá)13 個(gè)通信界面。STM32F103VCT6 優(yōu)秀的特性決定了本設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終平臺(tái)。它有18個(gè)通道用來(lái)傳遞信息數(shù)據(jù)，可以測(cè)量16個(gè)外部信號(hào)和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)。 數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)我們所常用的傳感器信號(hào)一般都是模擬量，例如溫度傳感器，濕度傳感器等為了數(shù)據(jù)的操作與處理方便，需要將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，所以需要使用到ADC 器件。2)具有轉(zhuǎn)換起停控制端。6)工作溫度在40~+85攝氏度。然而，對(duì)于MCU自帶的ADC模塊，其工作性能并不差。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案分析在智能家居系統(tǒng)里，需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并不是很多，溫濕度信息的存儲(chǔ)和登錄密碼存儲(chǔ)即可。 根據(jù)用途進(jìn)行分類(lèi)，STM32片內(nèi)的閃存分成兩部分：主存儲(chǔ)部分、信息塊部分。 STM32產(chǎn)品的分類(lèi) 根據(jù)以下簡(jiǎn)單的規(guī)則進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)其主存儲(chǔ)塊容量來(lái)劃分，STM32F105xx、STM32F107xx是互聯(lián)型產(chǎn)品。 關(guān)于ISP與IAPIAP要求將程序分成兩部分：引導(dǎo)程序、用戶(hù)程序。而IAP只是更新程序的一部分，用的是電器廠開(kāi)發(fā)的IAP引導(dǎo)程序。FPEC使用7個(gè)寄存器來(lái)操作閃存： 主存儲(chǔ)塊不僅可以全部擦除，重新寫(xiě)入，也可以對(duì)其中的一頁(yè)或者幾頁(yè)進(jìn)行刪除，重新寫(xiě)入的操作。設(shè)置一段延時(shí)等待BSY位為0，才可繼續(xù)操作。 3．選擇出所要擦除的頁(yè)碼地址，盡行擦出準(zhǔn)備。 3．設(shè)置寄存器的STRT位為1。 6．做驗(yàn)證。 1．檢查寄存器的BSY位，確認(rèn)所有的其他程序操作沒(méi)有占用。 3．在指定的地址寫(xiě)入要編程的半字，切記不要輸入其他的數(shù)字。 5．再一次查詢(xún)寄存器的EOP位，若EOP為1表示此次操作是成功的。 功能設(shè)計(jì)智能家居設(shè)備可以同時(shí)檢測(cè)三個(gè)不同區(qū)域的氣體濃度，三個(gè)地方溫濕度情況，三個(gè)地域光照強(qiáng)度并且控制燈光，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)的報(bào)警功能，采用整屏顯示模式。2.例如電源輸入，輸出負(fù)載接口等等。外部的元器件在向主控電路接入的過(guò)程中，采取就近原則即可。重點(diǎn)的模塊、信號(hào)和器件，應(yīng)該用標(biāo)簽標(biāo)注清楚，接線清楚,接口也要標(biāo)注清楚，如果有條件可以用PCB畫(huà)板技術(shù)。10用于特別表示的文字，或者標(biāo)簽，為了更好的區(qū)分可以不同的用不同的顏色區(qū)分，例如器件用紅色，接口用黃色等等。本設(shè)備設(shè)計(jì)的傳感器為6路，所以需要MCU 的6個(gè)ADC 模擬量輸入引腳，在綜合考慮MCU 引腳使用情況后，決定使用PA0~PA3，PB0，PB1 引腳作為模擬信號(hào)輸入端。int ge,shi,bai。rd=1。a++) {write_(0x80+a)。wr=1。rd=0。i*=5。put_str(4,ge)。 write_date(shi)。)。 rd=1。write_date(39。}} 溫濕度傳感器模塊為了測(cè)量的準(zhǔn)確性和多通道數(shù)據(jù)采集，這里選擇3片dht11 連接到stm32芯片上，由芯片上的IO引腳作為3片dht11 的器件數(shù)據(jù)及時(shí)鐘選擇端口。retry100){retry++。amp。if(DHT11_DQ_IN)return 1。for (i=0。} return dat。if(DHT11_Check()==0){for(i=0。*temp=buf[2]。詳細(xì)電路設(shè)計(jì)如下圖46所示：圖46 煙霧傳感電路設(shè)計(jì)圖煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序：u16 Get_Adc(u8 ch) { ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 )。 }u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times){u32 temp_val=0。t++) {temp_val+=Get_Adc(ch)。if(!adcx1){adcx1=adcx。顯示相關(guān)的提示信息和數(shù)據(jù)的輸出。為了節(jié)約IO口采用串行方式設(shè)計(jì)電路電路圖設(shè)計(jì)如圖47下：圖47 液晶顯示電路設(shè)計(jì)圖液晶初始化程序：void SendByte(unsigned char dat){unsigned char i。i++){if(datamp。dela