【正文】 時(shí)將各種監(jiān)控信息通知住戶 最后，本設(shè)計(jì)對(duì)以后研究工作的重點(diǎn)進(jìn)行了思考，提出了自己的見(jiàn)解。 1 智能家居 2 智能家居設(shè)計(jì)的 特點(diǎn) 優(yōu)勢(shì) 5 終端結(jié)構(gòu) 6 煙霧氣體傳感器 6 WIFI 模塊 7 ANDROID 智能手機(jī) 14 硬件電路連接 19 數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC 13 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 5 5 程序設(shè)計(jì) 程序總體設(shè)計(jì)思路 24 程序初始化 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境提出了更高的要求，希望居住在一個(gè)生活現(xiàn)代化，環(huán)境舒適化、安全化的生活空間。 智能終端 通過(guò)各種傳感電路檢測(cè)室內(nèi)的 天然氣 濃度 和煙霧濃度 信息等 ,然后與預(yù)置的參數(shù) 閾值 進(jìn)行比較 , 智能終端 根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的 報(bào)警信息，并且可以實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前時(shí)間室內(nèi)天然氣 濃度 和煙霧濃度信息 等參數(shù)值 ,并 可通過(guò)WIFI， GPRS 等無(wú)線通訊方式及 時(shí)將各種監(jiān)控信息通知住戶 。 智能家居 概念的起源很早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到 1984 年美國(guó) 聯(lián)合科技公司（ United Technologies Building System）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州（ Conicut)哈特佛市（ Hartford）的CityPlaceBuilding 時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的 “ 智能型建筑 ” ，從此揭開(kāi)了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕。以住宅為平臺(tái)，利用有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通信技術(shù)、包括綜合布線系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)，背景樂(lè) /廣播系統(tǒng)，燈光窗簾控制系統(tǒng)，空調(diào) VRV 控制系統(tǒng)，以及家庭影院 控制系統(tǒng)；將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。自動(dòng)控制技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在智能家居控制中心、 智能家居主機(jī) . 家居設(shè)備自動(dòng)控制模塊中，對(duì)于家庭能源的科學(xué)管理、家庭設(shè)備的日程管理都有十分重要的作用。智能家居將讓用戶有更方便的手段來(lái)管理家庭設(shè)備，比如，通過(guò)家觸摸屏、無(wú)線遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語(yǔ)音識(shí)別控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行場(chǎng)景操作，使多個(gè)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)；另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動(dòng)運(yùn)行，從而給用戶帶來(lái)最大程度的高效、便利、舒適與安全。 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 3 在設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)智能家居功能的需求，整合以下 最實(shí)用最基本的家居控制功能：包括智能家電控制、智能燈光控制、電動(dòng)窗簾控制、 防盜報(bào)警 、門禁對(duì)講、煤氣泄露等，同時(shí)還可以拓展諸如三表抄送、視頻點(diǎn)播等服務(wù)增值功能。對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)，以電源、系統(tǒng)備份等方面采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施，保證系統(tǒng)正常安全使用、質(zhì)量、性能良好，具備應(yīng)付各種復(fù)雜環(huán)境變化的能力。設(shè)計(jì)選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品能夠使本系統(tǒng)與未來(lái)不斷發(fā)展的第三方受控設(shè) 備進(jìn)行互通互連。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)， 就應(yīng)考慮安裝與維護(hù)的方便性，比如系統(tǒng)可以通過(guò) Inter 遠(yuǎn)程調(diào)試與維護(hù)。 “ 簡(jiǎn)單 ” 、 “ 實(shí)用 ” 、 “ 靈巧 ” 是它的最主要特點(diǎn)，也是其與傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)最大的區(qū)別。 它的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)也是十分明顯的。SPI 讀寫程序是軟件控制的基礎(chǔ)。保證其工作在規(guī)定的頻段和模式下。發(fā)送完畢后要寫入智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 5 電源管理器命令字 Ox8228 關(guān)閉發(fā)送寄存器，同時(shí)打開(kāi)接收寄存器。接收開(kāi)始。接收完畢后讀入二字節(jié)的狀態(tài)表示接收完畢。該芯片屬于 STM32 系列的增強(qiáng)型，提供多達(dá) 256KB的片內(nèi) Flah、 64KB的 RAM和豐富的外設(shè)接口。 智能監(jiān)控終端 主要負(fù)責(zé) 實(shí)時(shí) 采集 煙霧濃度和天然氣濃度 信息 ，可實(shí)時(shí)把監(jiān)控信息通過(guò) WIFI 模塊傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)上，還可通過(guò) WEB 網(wǎng)頁(yè)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及設(shè)置傳感器參數(shù)等。另外在產(chǎn)生超閾值報(bào)警時(shí)，手機(jī)有多種提醒方式。 最高支持波特率 460800bps 支持絕大多數(shù) WIFI 加密方式和算法， WEP/WAPPSK/WAP2PSK/WAPI，加密類型 WEP64/WEP128/TKIP/AES 支持 IEEE b/g/n，用來(lái)做遠(yuǎn)距離 覆蓋的大功率 AP 多使用 n協(xié)議，本模塊也完美支持。 C （工業(yè)級(jí)）， 0176。ENC28J60 符合 IEEE 的全部規(guī)范，采用了一系列包過(guò)濾機(jī)制以對(duì)傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。 要將單片機(jī)連接到速率為 10 Mbps 的以太網(wǎng)， 只需 ENC28J60、兩個(gè)脈沖變壓器和一些無(wú)源元件即可。 4. 判優(yōu)器 —— 當(dāng) DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請(qǐng)求時(shí)對(duì) RAM 緩沖器的訪問(wèn)進(jìn)行控制。 該器件還包括其他支持模塊，諸如振蕩器、片內(nèi)穩(wěn)壓器、電平變換器（提供可以智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 14 接受 5V 電壓的 I/O 引腳）和系統(tǒng)控制邏輯。uIP 是亞當(dāng) 鄧克爾斯（ Adam Dunkels）在瑞典計(jì)算機(jī)學(xué)院開(kāi)發(fā)的。 ARP：地址解析協(xié)議?？梢酝ㄟ^(guò) PC 機(jī)的 UDP 客戶端控制板子上的智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 15 LED 本例程設(shè)置的缺省 IP 地址是 ，默認(rèn)的 TCP 服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口是1200, WEB 服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口 80， UDP 服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口 20xx。 （ 4） UDP 服務(wù)器實(shí)驗(yàn) 本地 UDP 端口默認(rèn)是 20xx， 遠(yuǎn)端 UDP 可 以直接連接本地端口，并進(jìn)行通信 命令代碼如下： (末尾無(wú) 0x00 和回車字符 ) getname 返回板子的信息 ledon 1 點(diǎn)亮 LED1 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 16 ledoff 1 關(guān)閉 LED1 ledon 2 點(diǎn)亮 LED2 ledoff 2 關(guān)閉 LED2 ledon 3 點(diǎn)亮 LED3 ledoff 3 關(guān)閉 LED3 硬件電路連接 用網(wǎng)絡(luò)線把 PC和開(kāi)發(fā)板連接起來(lái)。 軟件程序設(shè)計(jì) 根據(jù)任務(wù)要求，主程序內(nèi) 容主要包括： 1. 設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘為 72Mhz 2. 中斷源配置 （采用了 ENC28J60的中斷接收模式） 3. 串口 1初始化（用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)） 4. GPIO接口初始化 （配置 LED控制） 5. SPI1接口初始化 （用于 END28J60的控制） 6. 網(wǎng)絡(luò)配置初始化 （ ENC28J60的初始化設(shè)置以及 uip的接口函數(shù)設(shè)置） 7. 創(chuàng)建 TCP服務(wù)器端口及 WEB服務(wù)器端口 8. 根據(jù)接收的 UDP包進(jìn)行 UDP初始化設(shè)置 （綁定遠(yuǎn)端及本地的 IP及端口） 9. 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控 及響應(yīng)。 ST公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，包含了關(guān)于對(duì)通用 IO口設(shè)置的函數(shù)。 stm32f10x_E ST 公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，包含了關(guān)于 EXTI中斷的函數(shù)。 SPI的控制驅(qū)動(dòng) stm32f10x_i ： 中斷服務(wù)程序 。 輸入 +5V ，提供 的固定電壓輸出，為 MP3 電路 VS1003 提供所智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 18 需的電壓。 在此將 BOOT1 始終設(shè)置為 0， BOOT0 為可變的狀態(tài)，在正常模式下將其置為 0，在 ISP 編程時(shí)將其置為 1。 低速外部時(shí)鐘源 (LSE) （ P P9）： B2: 晶體諧振器。 觸摸電路的中斷申請(qǐng)線由智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 20 PB67846INT 接收。 該口也可作為普通 IO 端口（ PA 4 ）使用。 具有 FSMC 接口（并行外設(shè)外設(shè)接口， TFT 模塊就是通過(guò)這個(gè)連接 的）， SDIO 4位接口（ SD卡的專用接口，速度更高）。 5性價(jià)比高， 該芯片的批量采購(gòu)價(jià)格在 30 元左右，渠道穩(wěn)定，適合工程選用。 STM32開(kāi)發(fā)板 奮斗版 STM32 開(kāi)發(fā)板 MINI 及 V3 的例程工程編寫均基于 RealView MDK 開(kāi)發(fā)環(huán)境，工程里所包含的庫(kù)大部分采用了 STM32 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) ， MDK開(kāi)發(fā)環(huán)境支持 JLINK、 ULINK、 STLINK 的在線仿真及下載。 作為初學(xué)，可以選取簡(jiǎn)單的例程來(lái)做這個(gè)體驗(yàn)，我們選取例程相應(yīng)目錄中的《 STM32 奮斗板 LED 閃爍例程》。 打開(kāi)工程后，點(diǎn)按鈕 ， 開(kāi)始編譯工程，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，編譯完成，生成了目標(biāo)代碼。 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 24 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 25 下載環(huán)境設(shè)置完成后，點(diǎn)擊 將例程下載進(jìn)奮斗板中，下載完成后開(kāi)發(fā)板會(huì)自動(dòng)復(fù)位運(yùn)行例程，可以看到板子上的藍(lán)色發(fā)光二極管閃爍起來(lái)。 程序 初始化 運(yùn)行程序時(shí) 需要將監(jiān)控器各個(gè)硬件以及數(shù)值初始化。 //初始化 ucosII 時(shí)鐘節(jié)拍 OS_CPU_SysTickInit()。 //從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備讀取一 個(gè) IP 包 ,返回?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)度 if(uip_len0) OSSemPost(ETH_SEM)。 名 稱： static void App_TaskCreate(void) 功 能：建立其余任務(wù)的函數(shù) static void App_TaskCreate(void) { 智能天然氣監(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng) 27 ADC_SEM=OSSemCreate(0)。AppTaskUserIFStk[0], //指向任務(wù)堆棧棧底的指針，用于堆棧的檢驗(yàn) APP_TASK_USER_IF_STK_SIZE, //指定堆棧的容量，用于堆棧的檢驗(yàn) (void *)0, //指向用戶附加的數(shù)據(jù)域的指針，用來(lái)擴(kuò)展任務(wù)的任務(wù)控制塊 OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR)。AppTaskKbdStk[0], APP_TASK_KBD_STK_SIZE, (void *)0, OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR)。 //ADC 采樣任務(wù) OSTaskCreateExt(Task_ADC, (void *)0, (OS_STK *)amp。 名 稱： static void Task_ETH(void *p_arg) 功 能：網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)包 處理任務(wù) static void Task_ETH(void *p_arg){ INT8U err。 //等待接收完成信號(hào)量 UipPro()。 sms_end=0x1a。 ADC_alarm1[2]=0x30。 ADC_alarm2[1]= 0x30。 ADC_a1=200。 while(1){ OSSemPend(ADC_SEM,0,amp。 //ADC1 通道 11 的數(shù)值轉(zhuǎn)為字符串 USART_OUT(USART1, \r\nADC1 通道 10： %s,ADC_STR1)。 GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_3)。