【正文】 IGTM900 模塊AT命令串口接收信號（對端設(shè)備發(fā)送）20CTS0O清除發(fā)送21RTS0I請求發(fā)送22DTR0I數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒23DCD0O載波檢測24～29SIM_xSIM卡的信號31RSTI復(fù)位信號32LPGO指示燈狀態(tài)控制信號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(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫度與濕度復(fù)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?shù)墓δ堋?9) 通用異步收發(fā)器(USART)：全雙工的，異步通信RZ標(biāo)準(zhǔn)格式；發(fā)送和接收共用的可編程波特率，；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(shè)。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(fù)位以后，所有除SRAM和FLITF以外的外設(shè)都被關(guān)閉，在使用一個外設(shè)之前，必須設(shè)置寄存器RCC_AHBENR來打開該外設(shè)的時鐘圖21 STM32系統(tǒng)架構(gòu) STM32F103VET6的內(nèi)部資源STM32F103VET6的引腳圖如圖22所示。 AHB外設(shè)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(nèi)核的系統(tǒng)總線到總線矩陣，總線矩陣協(xié)調(diào)著DMA與內(nèi)核之間的訪問。這些單元都是通過一個多級的AHB總線構(gòu)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(nèi)各大硬、軟件企業(yè)機(jī)構(gòu)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(dāng)前智能化設(shè)備使用復(fù)雜、產(chǎn)品價格昂貴及實用性差等缺點，而技術(shù)創(chuàng)新能力也逐漸向國際先進(jìn)水平靠攏，這樣智能家居的未來值得我們期待[34]。1999年，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室、建設(shè)部勘察設(shè)計司聯(lián)合組織實施了全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，這也標(biāo)志著我國的智能家居進(jìn)入了一個新階段。此外，亞洲國家日本、韓國、新加坡等國的領(lǐng)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(xué)技術(shù)的發(fā)展日益標(biāo)準(zhǔn)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。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?；顒庸?jié)約不必要的能耗[1]。而且在現(xiàn)在這個注重綠色環(huán)保的世界里，智能的為住戶控制好空氣的濕度、溫度等，檢查分析空氣成分，讓住戶安心入住。它只是采用計算機(jī)系統(tǒng)對大樓的照明、空調(diào)、電梯等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并提供情報資料、語音通信、電子郵件等方面的信息服務(wù)。在家居智能化系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些西方國家一直處于領(lǐng)先地位。 國內(nèi)的發(fā)展動態(tài)1990年后，我國的智能家居化住宅小區(qū)日益興起。隨著信息化技術(shù)日益普，國家經(jīng)貿(mào)委領(lǐng)頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會，同時信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點專項計劃。 本文各章主要安排本文第二章主要介紹了智能家居控制系統(tǒng)中用到的各個硬件模塊，有主控模塊STM32F103VETGPRS短信收發(fā)模塊GTM900B、溫濕度測量傳感器DHT1液晶顯示屏LCD160步進(jìn)電機(jī)28BYJ48。1第2章 各個硬件模塊的說明第2章 各個硬件模塊的說明第2章 各個硬件模塊的說明 主控模塊本設(shè)計整個系統(tǒng)的主控芯片選擇的具有ARM內(nèi)核CortexM3的STM32F103VET6。ICode: 該總線將閃存指令接口與ARM的CortexM3內(nèi)核的指令總線相連接。DMA總線: 此總線將DMA的AHB主控接口與總線矩陣相聯(lián)，總線矩陣協(xié)調(diào)著CPU的DCode和DMA到 內(nèi)部閃存存儲器Flash、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器SRAM和外設(shè)的訪問。AHB/APB橋(APB): 兩個AHB/APB橋在AHB和2個APB總線間提供同步連接。(1) 內(nèi)核：ARM的32位CortexM3微處理器；最高達(dá)72MHZ頻率，CortexM3內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑是32位的，寄存器是32位的，存儲器接口也是32位的。(3) 時鐘和電源管理：(a) 三種不同的時鐘源可被用來驅(qū)動系統(tǒng)時鐘(SYSCLK)：1) HSI振蕩器時鐘；2) HSE振蕩器時鐘；3) PLL時鐘。(6) 嵌套向量中斷控制器：(a) 有68個可屏蔽中斷通道(不包含16個Cortex?M3的中斷線)；(b) 16個可編程的優(yōu)先等級(使用了4位中斷優(yōu)先級)；(c) 低延遲的異常和中斷處理；(d) 電源管理控制；(e) 系統(tǒng)控制寄存器的實現(xiàn)。本設(shè)計選用的GPRS模塊為華為的GTM900B。GTM900B采用AT 命令集，通過UART 接口與外部的CPU 進(jìn)行通信，主要實現(xiàn)無線短信的發(fā)送和接收、音頻處理、基帶處理等功能。它采用了專用的溫濕度傳感技術(shù)與數(shù)字模塊采集技術(shù)，確保DHT11具有極高的可靠性與優(yōu)越的長期穩(wěn)定性。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在DHT11中的OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要使用這些校準(zhǔn)系數(shù)。DATA引腳用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用的是單總線數(shù)據(jù)格式，一次通信時間為4ms左右，數(shù)據(jù)分為整數(shù)部分和小數(shù)部分，當(dāng)前的小數(shù)部分現(xiàn)讀出為零。(2) 主機(jī)與DHT11的通信過程主機(jī)與DHT11進(jìn)行通信要有一個握手的過程，如圖25所示，當(dāng)主機(jī)開始發(fā)送開始信號后,溫濕度傳感器DHT11即從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等到主機(jī)的開始信號結(jié)束后，DHT11立即發(fā)送響應(yīng)信號，接下來開始送出40bit的溫濕度數(shù)據(jù)，用戶可選擇需要讀取的溫濕度數(shù)據(jù)。當(dāng)DHT11檢測到主機(jī)的握手開始信號后，會等待主機(jī)開始信號的結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平的響應(yīng)信號。當(dāng)最后1bit溫濕度數(shù)據(jù)傳送完后，DHT11將總線拉低50us，接著總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。 LCD1602的管腳說明LCD1602的管教功能說明如表23所示表23 LCD1602的管教說明引腳名稱引腳說明1VSS電 源 地2VDD5 V 電 源 正 極 3V0液晶顯示器對比度 調(diào) 整端可以通過一個電位器調(diào)整對比度4RS寄存器選擇，高電平1時選 擇 數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器5RW讀寫信號端，高電平1時進(jìn)行讀操作，低電平0時進(jìn)行寫操作6E使能(Enable)端,高電平時讀取數(shù)據(jù)，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。LCD1602的基本指令如表24所示。步進(jìn)電機(jī)28BYJ48是四相八拍型電機(jī)，工作電壓為直流5V~12V。四相步進(jìn)電機(jī)有兩種運行方式：四相四拍、四相八拍。(3)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計算：176。=360176。正反轉(zhuǎn)的順序剛好相反，所以可以定義旋轉(zhuǎn)相序：unsigned char F_Rotation[4]={0x03,0x06,0x0C,0x09}。GPRS模塊用來發(fā)送報警短信、溫濕度測量值的短信以及接收特定短信以控制其他模塊的工作；溫濕度測量傳感器DHT11用來測量家里的溫濕度情況，對家里是否有火災(zāi)危險情況進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)溫濕度超出閾值時會通過GPRS發(fā)送報警短信；液晶顯示屏LCD1602用來顯示DHT11測量出來的溫濕度數(shù)值；步進(jìn)電機(jī)28BYJ48用來模擬家里窗簾收合控制。(2)整流濾波電路：整流電路將交流電壓變換成脈動的直流電壓。本文采用固定式集成三端穩(wěn)壓器78L05，輸出為5V直流電壓。使用ADC時。如果在VREF+上使用單獨的外部參考電壓，必須在這個引腳上連接一個10nF和一個1μF的電容。外部晶振電路及RTC晶振電路如圖32和圖33所示。所以用MAX232來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。具體電路連接如圖36所示。5第4章 軟件程序的設(shè)計第4章 軟件程序的設(shè)計 主函數(shù)及TIM2中斷服務(wù)函數(shù)設(shè)計 主函數(shù)開始先初始化所用到的GPIO端口、配置時鐘、配置中斷等，并先測量一次溫濕度顯示在LCD液晶屏上，接著進(jìn)入循環(huán)等待各個模塊的中斷到來，在循環(huán)中判斷測量出來的溫濕度數(shù)值是否超出設(shè)定的閾值，若超出，則發(fā)送報警短信到目標(biāo)手機(jī)上。 Time2_GPIO_cfg()。 GPIO_cfg()。 Del_Mesg()。 //顯示溫濕度 } Send_Mesg_Sign=0。} if(((Table_Data[2]26)||(Table_Data[0]65)))//溫濕度超過設(shè)定值則發(fā)送報警短信{ GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)。 Start_DHT11()。即當(dāng)GPRS接收到短信時通過Ring端口產(chǎn)生一個外部中斷，在外部中斷服務(wù)函數(shù)里首先要清除中斷標(biāo)志位，防止重復(fù)進(jìn)入中斷。//清空中斷標(biāo)志位，防止持續(xù)進(jìn)入中斷 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC)。 Clear_Buf()。 USART_Send_String(\r\n)。O39。O39。O39。if(((Rx_Buf[105+t]==39。(Rx_Buf[107+t]==39。(Rx_Buf[109+t]==39。(Rx_Buf[110+t]==39。(Rx_Buf[118+t]==39。(Rx_Buf[138+t]==39。\r39。039。439。C39。639。739。639。639。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。))) BJDJ_28BYJ48_L()。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。 //DJ Rightif(((Rx_Buf[104+t]==39。(Rx_Buf[106+t]==39。(Rx_Buf[108+t]==39。(Rx_Buf[109+t]==39。(Rx_Buf[112+t]==39。(Rx_Buf[113+t]==39。(Rx_Buf[116+t]==39。(Rx_Buf[117+t]==39。 Del_Mesg()。0x7f)。本設(shè)計中用到的報警短信發(fā)送的是中文短信，需要對要發(fā)送的報警信息內(nèi)容進(jìn)行PDU編碼。 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC)。 USART_Send_String(AT_CMGS)。 USART_Send_String(Text_Content_WD)。)。 Delay_Nms(3000)。//設(shè)置短信模式為PDU模式 USART_Send_String(\r\n)。 USART_Send_String(\r\n)。 Send_Mesg_Sign=1。程序設(shè)計的大致流程是先配置STM32與各個模塊連接的引腳工作參數(shù)，進(jìn)行各個模塊的初始化，再進(jìn)入循環(huán)等待，在循環(huán)中等待其他模塊來的中斷。本文模擬設(shè)計了一個簡單的智能家居，利用開發(fā)板上的LED燈模擬室內(nèi)的照明燈，用步進(jìn)電機(jī)28BYJ48模擬窗簾自動收合的控制器，用繼電器模擬室內(nèi)各種電器的開關(guān)，即在本設(shè)計中可以通過發(fā)送特定的短信來控制系統(tǒng)中的其他模塊，例如：發(fā)送短信“Light On”既能將開發(fā)板上的LED燈點亮，發(fā)送短信“Light Off”就能關(guān)掉LED燈。硬件方面介紹了控制系統(tǒng)中用到的各個模塊及其工作原理，還介紹了硬件模塊的電路連接；軟件程序設(shè)計方面介紹了主要的控制程序，針對各個模塊的使用工作原理，編寫出要實現(xiàn)所需功能的控制程序，再將各個模塊功能的程序組合起來按中斷嵌套形成完整的控制程序。在這段時間里，非常感謝學(xué)校給予我們的支持，讓我們在最后的大學(xué)生活里可以擁有機(jī)會提升自己的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。unsigned char humi[10]。void Time2_GPIO_cfg(void)。void RCC_cfg(void)。void Del_Mesg(void)。void BJDJ_28BYJ48(void)。 Time2_Configuration()。 EXTI_cfg()。 //LCD1602初始化 if(Start_DHT11()==1)//檢測是否有響應(yīng)，結(jié)果有響應(yīng)往下執(zhí)行 { while(!DHT11_Get_Data())。//開啟TIM2時鐘，10s讀取一次溫濕度值 while(1) { if((Table_Data[2]26)) { Send_Mesg_Sign=0。//發(fā)送報警短信 } } }/********************************************************************** 函數(shù)名稱：Display_WSD(void) 功 能： 溫濕度顯示 *********************************************************************/void Display_WSD(void){ //取溫度數(shù)據(jù)各個位數(shù)值 temp[0]=0x30+Table_Data[2]/100。 //小數(shù)點 temp[4]=0x30+Table_Data[3]/100%10。 temp[8]=0xDF。