【正文】 需要的交流電壓，并送給整流電路。 (4)穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。 (2) VSSA， VDDA =～ ：為 ADC、復(fù)位模塊、 RC 振蕩器和 PLL的模擬部分提供供電。 (4) VREF+引腳可以連接到 VDDA 外部電源。 晶振電路 STM32 上電復(fù)位后默認(rèn)使用內(nèi)部 [精度 8MHz 左右 ]晶振，如果外部接了8MHz的晶振，可以切換使用外部的 8MHz晶振，并最終 PLL倍頻到 72MHz。相互連接的話，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換！由于電腦串第 3章 整個(gè)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 口輸出電壓高達(dá) 12V，直接與單片機(jī)連接會(huì)燒壞芯片。 8 腳（ R2IN）、9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。蜂鳴器通過一個(gè) 三極管驅(qū)動(dòng)，按主機(jī)輸出的高低電平控制蜂鳴器的響與不響；步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)通過 ABCD 四相輸入一系列連續(xù)不斷的脈沖信號(hào)來控制；繼電器的控制相當(dāng)于開關(guān)控制，與蜂鳴器一樣通過一個(gè)三極管的飽和導(dǎo)通情況來控制繼電燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 器的吸合。直流穩(wěn)壓電源電路輸入交流 220V經(jīng)過變壓整流濾波穩(wěn)壓輸出 5V直流電壓和 直流電壓為整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)模塊供電； STM32 是主控模塊，要正常工作必須保證其自身最小系統(tǒng)的完整，供電方案、外部晶振電路、串口驅(qū)動(dòng)電路等的存在能使 STM32 與其外圍設(shè)備正常工作；步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)是由于STM32 輸出的電壓信號(hào)較小不足以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的正常工作，需要加上一個(gè)功率放大 ULN2020 來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的正常工作。 主函數(shù)及 TIM2 中斷服務(wù)函數(shù)程序代碼 void main() { //初始化 LCD_GPIO_Configuration()。 RCC_cfg()。 Rx_USART_Configuration()。 //從 DHT11 取數(shù)據(jù) Display_WSD()。 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)。 //清中斷 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)。//從 DHT11 取數(shù)據(jù) } 第 4章 軟件程序的設(shè)計(jì) 23 主函數(shù)及 TIM2 中斷服務(wù)函數(shù)程序流程圖 開 始配 置 各 個(gè) 模 塊 用 到 的 G P I O 端 口配 置 R C C 時(shí) 鐘 參 數(shù) 、 T I M 2 參 數(shù) 、 N V I C 中 斷 參 數(shù)刪 除 S I M 卡 里 所 有 的 短 信L C D 1 6 0 2 初 始 化換 起 D H T 1 1讀 取 D H T 1 1 測(cè) 量 發(fā) 送 出 來 的 數(shù) 據(jù)分 析 數(shù) 據(jù) 并 發(fā) 送 到 L C D 顯 示 溫 濕 度 值打 開 T I M 2 時(shí) 鐘 開 始 計(jì) 時(shí)溫 濕 度 是 否 超 過 閾 值 ？發(fā) 送 報(bào) 警 短 信是否清 除 T I M 2 中 斷 標(biāo) 志 位喚 起 D H T 1 1讀 取 D H T 1 1 測(cè) 量 并 發(fā)送 出 來 的 數(shù) 據(jù)將 接 收 的 數(shù) 據(jù)分 析 處 理通 過 L C D 1 6 0 2顯 示 出 來主 函 數(shù) 流 程 圖T I M 2 定 時(shí) 器 中 斷 處 理 流 程 圖 圖 41 主函數(shù)與 TIM2 中斷服務(wù)函數(shù)流程圖 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 GPRS 來信中斷處理函數(shù)設(shè)計(jì) 當(dāng) GPRS 收到短信時(shí)從 Ring 端口會(huì)發(fā)出一個(gè)振鈴信號(hào)，將 Ring 口與STM32 的 GPIOA_Pin_2 口連接起來作為外部中斷。 GPRS 來信中斷處理函數(shù)程序代碼 /************************************************************************ 函數(shù)名稱： EXTI2_IRQHandler(void) 功能： EXTI2 的中斷處理 *************************************************************************/ void EXTI2_IRQHandler(void) { EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2)。 Delay_Nms(4000)。 USART_Send_String(AT_CMGR_1)。//接收失能 if(((Rx_Buf[15]==39。)||(Rx_Buf[14]==39。)||(Rx_Buf[13]==39。 第 4章 軟件程序的設(shè)計(jì) 25 } else t=0。amp。amp。amp。amp。amp。//Light On if(((Rx_Buf[105+t]==39。(Rx_Buf[107+t]==39。(Rx_Buf[109+t]==39。(Rx_Buf[110+t]==39。(Rx_Buf[113+t]==39。(Rx_Buf[118+t]==39。(Rx_Buf[138+t]==39。(Rx_Buf[141+t]==39。\r39。039。439。B39。539。039。F39。E39。)amp。)amp。(Rx_Buf[107+t]==39。 //DJ Left if(((Rx_Buf[105+t]==39。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。))) GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。E39。739。C39。439。039。\r39。))) { GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)。)||(Rx_Buf[12]==39。)||(Rx_Buf[16]==39。 Delay_Nms(4000)。 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE)。 USART_Send_String(AT_CMGF_Text)。由于本設(shè)計(jì)中用到短信控制命令均為 Text模式，所以在中斷處理里先發(fā)送 AT 指令 “AT+CMGF=1”設(shè)置短信為 Text 模式，再發(fā)送 AT 指令 “AT+CMGR=1”讀取 SIM 里的第一條短信即為剛收到的未讀短信，然后嵌套進(jìn)入 USART 串口接收中斷，將讀取出來的短信內(nèi)容存到接收緩存 Rx_Buf [ ]數(shù)組中，再對(duì)緩存中的內(nèi)容進(jìn)行判斷，判斷接收到的短信內(nèi)容是否為 “Light On”、 “Light Off”、 “DJ Left”、 “DJ Right”或 “WSD”，再進(jìn)行響應(yīng)的開關(guān)燈、步進(jìn)電機(jī) 的控制或回復(fù)溫濕度數(shù)據(jù)短信的處理。 DHT11_Get_Data()。 if(Send_Mesg_Sign==0) Send_Mesg()。 //用于防止重復(fù)發(fā)送報(bào)警短信 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE)。 //刪除 SIM 卡里的短信 LCD_Init()。 NVIC_cfg()。 Time2_NVIC_cfg()。 TIM2 定時(shí)器用來實(shí)現(xiàn)每 10s 進(jìn)行測(cè)量一次溫濕度，并將測(cè)量出來的數(shù)據(jù)分析處理后通過 LCD1602 顯示出來。 Q1SPEAKERVCCR512VD5S2SWSPDTQ2R4Res2VCCKMOUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7CLAMPIN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7COMMONU11ULN2020VCCC35VCCABCD28BYJ48U1228BYJ48VCCPC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6 圖 36 步進(jìn)電機(jī)等驅(qū)動(dòng)電路 本章小結(jié) 本章主要介紹了部分硬件系統(tǒng)模塊的電路設(shè)計(jì)。具體電路連接如圖 35 所示。 MAX232 芯片采用單 +5V 電源供電，僅需幾個(gè)外接電容即可完成從 TTL 到 RS232 電平的轉(zhuǎn)換，共兩路。 CY28MC1 20PFC2 20PFR110MOSC_INOSC_OUT 圖 32 外部晶振電路圖 CY1C3 6PFC4 6PFCSC32_INOSC32_OUT 圖 33 RTC晶振電路 復(fù)位電路 STM32 的 外部硬件 復(fù)位電路如圖 34 所示 ，按下按鈕 S1，將 RST 腳的電平拉低即能實(shí)現(xiàn) stm32 的外部硬 件復(fù)位。在所有 情況下， VREF+必須在 和 VDDA 之間。 VDDA 和 VSSA必須分別連接到 VDD 和 VSS。 STM32 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) STM32 的最小系統(tǒng)由主芯片 STM32F103VET6 及其供電電源、晶振電路、復(fù)位電路 、串口驅(qū)動(dòng)電路等構(gòu)成。本文采用橋式整流濾波。本章介紹了這些模塊的工作原理、引腳說明以及接線等。//正轉(zhuǎn)表格 unsigned char B_Rotation[4]={0x09,0x0C,0x06,0x03}。相當(dāng)與每秒鐘轉(zhuǎn)一 圈，每分鐘 60轉(zhuǎn)。的步進(jìn)電機(jī)為例（現(xiàn)在市場(chǎng)上常規(guī)的二、四相混合式步進(jìn)電機(jī)基本步距角都是 176。 其中拍數(shù)、步距角 及轉(zhuǎn)速的計(jì)算 為： (1) 拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù) ，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈 沖數(shù)， 以四相 步進(jìn) 電機(jī) 為例， 四相四 拍運(yùn)行方 式 為ABBCCDDAAB，四相 八 拍 運(yùn)行方式 為 AABBBCCCDDDAA.； (2) 步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè) 控制 脈沖信號(hào)， 步進(jìn) 電機(jī)轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)過的角位移 用 θ表示。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī) 的四相輸入 一系列連續(xù)不斷的控 制 脈 沖時(shí)， 步進(jìn)電機(jī)就可 連續(xù)不斷 地 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 表 24 LCD1602 的基本 指令表 指令碼 功 能 指令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 數(shù)據(jù)指針及所有顯示清零 顯 示 模式設(shè)置 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 設(shè)置 16x2顯示， 5x7點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù)口 顯示開關(guān) 及 光標(biāo)設(shè)置 0 0 0 0 0 0 1 D C B D=1：開顯示 ； D=0：關(guān)顯示 ； C=1：顯示光標(biāo) ； C=0：不 顯 示 光標(biāo) ； B=1：光標(biāo) 閃 爍 ； B=0：光標(biāo)不閃爍 進(jìn)入點(diǎn)設(shè)定 0 0 0 0 0 0 0 1 N S 指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時(shí) ， 設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)方向及指定顯示的移位 設(shè)定DDRAM地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） 第一行： 80H－ 87H 第二行： 90H－ 97H 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成 ，同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值 寫數(shù)據(jù)到 RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7～ D0寫入到RAM 讀 RAM的值 1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM讀 取數(shù)據(jù)D7～ D0 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 收放窗簾模塊步進(jìn)電機(jī) 28BJY48 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 7~14 D0~D7 雙向數(shù)據(jù) 傳輸 端 ，用于傳輸數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 的特性 (1) 5V工作電壓，對(duì)比度可調(diào) ； (2) 內(nèi)含復(fù)位電路 ； (3) 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 ； (4) 有 80字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM； (5) 內(nèi)建有 192個(gè) 5*7點(diǎn)陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM； (6) 8個(gè)可由用 戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。 V C CG N D主 機(jī) 信 號(hào) D H T 信 號(hào)1 B i t 開 始5 0 u s2 6 ～ 2 8 u s 表 示 ‘ 0 ’下 1 B i t 開 始 圖 27 數(shù)字 0信號(hào)的表示 V C CG N D主 機(jī) 信 號(hào) D H T 信 號(hào)1 B i t 開 始5 0 u s7 0 u s 表 示 ‘ 1 ’下 1 B i t 開 始 圖 28 數(shù)字 1信號(hào)的表示 溫濕度液晶顯示模塊 LCD1602 液晶 顯示屏 LCD1602是一種專門用來顯示 符號(hào)