【正文】 IGTM900 模塊AT命令串口接收信號(hào)（對(duì)端設(shè)備發(fā)送）20CTS0O清除發(fā)送21RTS0I請(qǐng)求發(fā)送22DTR0I數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒23DCD0O載波檢測(cè)24～29SIM_xSIM卡的信號(hào)31RSTI復(fù)位信號(hào)32LPGO指示燈狀態(tài)控制信號(hào)溫濕度的測(cè)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(hào)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(chǎng)合，用戶無需實(shí)現(xiàn)PPP 協(xié)議也可實(shí)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(shí)器、ADC、SPI、IIC和USART等外設(shè)。圖22 STM32F103VET6引腳圖(2) 存儲(chǔ)器：512KB的閃存程序存儲(chǔ)器；64K字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(gè)外設(shè)之前，必須設(shè)置寄存器RCC_AHBENR來打開該外設(shè)的時(shí)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(gè)多級(jí)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(chǎng)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(jià)格昂貴及實(shí)用性差等缺點(diǎn)，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(jì)司聯(lián)合組織實(shí)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(gè)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(duì)家居市場(chǎng)更是躍躍欲試。于此同時(shí)，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(huì)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(duì)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?dòng)節(jié)約不必要的能耗[1]。而且在現(xiàn)在這個(gè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)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(bào)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(dòng)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(huì)，同時(shí)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(diǎn)專項(xiàng)計(jì)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(gè)硬件模塊，有主控模塊STM32F103VETGPRS短信收發(fā)模塊GTM900B、溫濕度測(cè)量傳感器DHT1液晶顯示屏LCD160步進(jìn)電機(jī)28BYJ48。1第2章 各個(gè)硬件模塊的說明第2章 各個(gè)硬件模塊的說明第2章 各個(gè)硬件模塊的說明 主控模塊本設(shè)計(jì)整個(gè)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(chǔ)器Flash、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM和外設(shè)的訪問。AHB/APB橋(APB): 兩個(gè)AHB/APB橋在AHB和2個(gè)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(chǔ)器接口也是32位的。(3) 時(shí)鐘和電源管理：(a) 三種不同的時(shí)鐘源可被用來驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK)：1) HSI振蕩器時(shí)鐘；2) HSE振蕩器時(shí)鐘；3) PLL時(shí)鐘。(6) 嵌套向量中斷控制器：(a) 有68個(gè)可屏蔽中斷通道(不包含16個(gè)Cortex?M3的中斷線)；(b) 16個(gè)可編程的優(yōu)先等級(jí)(使用了4位中斷優(yōu)先級(jí))；(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(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)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(shí)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(chǔ)存在DHT11中的OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)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(shí)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(gè)握手的過程，如圖25所示，當(dāng)主機(jī)開始發(fā)送開始信號(hào)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(hào)結(jié)束后，DHT11立即發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，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(cè)到主機(jī)的握手開始信號(hào)后，會(huì)等待主機(jī)開始信號(hào)的結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平的響應(yīng)信號(hào)。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(duì)比度 調(diào) 整端可以通過一個(gè)電位器調(diào)整對(duì)比度4RS寄存器選擇，高電平1時(shí)選 擇 數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器5RW讀寫信號(hào)端，高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平0時(shí)進(jìn)行寫操作6E使能(Enable)端,高電平時(shí)讀取數(shù)據(jù)，負(fù)跳變時(shí)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(yùn)行方式：四相四拍、四相八拍。(3)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)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(bào)警短信、溫濕度測(cè)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(cè)量傳感器DHT11用來測(cè)量家里的溫濕度情況，對(duì)家里是否有火災(zāi)危險(xiǎn)情況進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)溫濕度超出閾值時(shí)會(huì)通過GPRS發(fā)送報(bào)警短信；液晶顯示屏LCD1602用來顯示DHT11測(cè)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(dòng)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(shí)。如果在VREF+上使用單獨(dú)的外部參考電壓，必須在這個(gè)引腳上連接一個(gè)10nF和一個(gè)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(jì)第4章 軟件程序的設(shè)計(jì) 主函數(shù)及TIM2中斷服務(wù)函數(shù)設(shè)計(jì) 主函數(shù)開始先初始化所用到的GPIO端口、配置時(shí)鐘、配置中斷等，并先測(cè)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(gè)模塊的中斷到來，在循環(huán)中判斷測(cè)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(bào)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(bào)警短信{ GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)。 Start_DHT11()。即當(dāng)GPRS接收到短信時(shí)通過Ring端口產(chǎn)生一個(gè)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(jì)中用到的報(bào)警短信發(fā)送的是中文短信，需要對(duì)要發(fā)送的報(bào)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(jì)的大致流程是先配置STM32與各個(gè)模塊連接的引腳工作參數(shù)，進(jìn)行各個(gè)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(jì)了一個(gè)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(dòng)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(jì)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(diǎn)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(gè)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(jì)方面介紹了主要的控制程序，針對(duì)各個(gè)模塊的使用工作原理，編寫出要實(shí)現(xiàn)所需功能的控制程序，再將各個(gè)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(shí)間里，非常感謝學(xué)校給予我們的支持，讓我們?cè)谧詈蟮拇髮W(xué)生活里可以擁有機(jī)會(huì)提升自己的學(xué)習(xí)能力和實(shí)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(cè)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(shí)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(bào)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(gè)位數(shù)值 temp[0]=0x30+Table_Data[2]/100。 //小數(shù)點(diǎn) temp[4]=0x30+Table_Data[3]/100%10。 temp[8]=0xDF。