【正文】 ...................................................................................28 本設(shè)計中用到的 AT 指令 ................................................................28 PDU 編碼 ...........................................................................................28 AT 指令的使用程序設(shè)計 ..................................................................30 本章小結(jié) ..................................................................................................32 結(jié)論 .....................................................................................................................33 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................34 致謝 .....................................................................................................................36 附錄一 整個硬件系統(tǒng)電路圖 ...........................................................................37 附錄二 開題報告說明 .......................................................................................38 附錄三 文獻(xiàn)綜述 ...............................................................................................38 附錄四 中期報告 ...............................................................................................39 附錄五 外文文獻(xiàn)及其翻譯 ...............................................................................40 附錄六 完整的程序代碼 ...................................................................................41 . 第 1 章 緒論 課題背景 隨著科技的提高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平的提高，對家居環(huán)境的要求也越來越高，作為家居智能化的核心部分 —— 智能家居控制系統(tǒng)也越發(fā)顯得重要。 在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，智能家居產(chǎn)品也在不斷發(fā)展尋求突破，用智能的方式緩和、解決社會矛盾，這是本課題的目的及意義所在。 目前 ， 在 國外的 家庭智能化 系統(tǒng) 技術(shù) 己經(jīng)越來越 成熟，預(yù) 計今后 ， 越來越多的 新房將 會安裝 具有一定的“智能 家居化 ”功能 的系統(tǒng) 。 比 如 :摩托羅拉公司開發(fā) 出來 的“居所之門” 、微軟 公司 開發(fā) 出來 的“夢 幻之家”、 IBM 公司開發(fā) 出來 的“家庭主任”等 都以 日趨成穩(wěn) 的技術(shù)霸 占家居市場 。在 1997 年 香港回歸 時 ， 上海的中皇廣場 在建設(shè)部 “97 跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競賽活動 ”中 被建設(shè)部科技委員會 評 為全國首家 “智能住宅示范工程 ”， 從此 揭開了 我 國智能 家居住宅 小區(qū)發(fā)展的序幕。 我國的智能家居 建設(shè) 相對于國外起步 比 較晚， 尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)。 第四章主要介紹了控制系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計，主要有主函數(shù)及 TIM2 中斷處理函數(shù) 的程序設(shè)計， GPRS 來信中斷處理函數(shù)的設(shè)計以及 GPRS 的 AT指令的 PDU 編碼過程。 STM32 的 系統(tǒng)架構(gòu) STM32VET6 的系統(tǒng)架構(gòu)包含 4 個驅(qū)動單元： CortexM3 內(nèi)核 Dcode 總線、系統(tǒng)總線、通用 DMA1 和通用 DMA2； 4 個 被動單元：內(nèi)部閃存存儲器 Flash、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 SRAM、 FSMC 和 AHB 到 APB 的橋 。 DCode: 該總線將 閃存存儲器的數(shù)據(jù)接口 和 CortexM3 內(nèi)核的 數(shù)據(jù) 總線相連接 (常量加載和調(diào)試訪問 )?？偩€矩陣包含 4 個驅(qū)動部件和 4 個被動部件。 有關(guān)連接到每個橋的不同外設(shè)的 地址映射 。為實現(xiàn)這個特性， CortexM3 內(nèi)部含有好幾條總線接口，每條都為自己的應(yīng)用場合 而 優(yōu)化過，并且它們可以并行工作。 (4) 通用和復(fù)用功能 I/O(GPIO 和 AFIO)： 5 組多功能雙向 5V兼容的通用 I/O 端口；可使用復(fù)用功能重新映射到其他一些引腳上。 (8) 定時器： 2個高級控制定時器 (TIM TIM8)； (a) 4 個通用定時器 (TIM TIM TIM TIM5)； (b) 2 個基本定時器 (TIM TIM7)； (c) 一個實時時鐘、兩個看門狗定時器和一個系統(tǒng)滴答定時器(Systick)。它支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令及增強(qiáng) AT 命令，提供豐富的語音 和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用的理想解決方案。 本設(shè) 計主要用于短信的首發(fā)來監(jiān)控主機(jī)上的一些外圍設(shè)備， GTM900引腳圖如圖 23所示 ， 主要 引腳說明如表 21所示 。因此 DHT11 具有 抗干擾能力強(qiáng)、 超快響應(yīng)、 品質(zhì)卓越、 性價比極高等優(yōu)點(diǎn)。 . MCUDH T 11VDDGNDVDD5KDATA4 Pin2 Pin1 Pin 圖 24 DHT11 引腳接線圖 表 22 DHT11引腳功能說明 引腳 Pin 名稱 注釋 1 VDD 供電， 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線雙向 3 NC 空腳，懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 DHT11 的工作原理 DHT11的供電電壓為 3~。 數(shù)據(jù)格式 :8bit濕度整數(shù) +8bit濕度小數(shù) +8bi溫度整數(shù) +8bit溫度小數(shù) +8bit數(shù)據(jù) 校驗和 。當(dāng) DHT11采集數(shù)據(jù) 完成 后 就會 轉(zhuǎn)換到低 功耗 模式。 V C CG N D主 機(jī) 信 號D H T 信 號主 機(jī) 至 少 拉 低1 8 m s主 機(jī) 拉 高2 0 ～ 4 0 u sD H T 響 應(yīng) 信 號8 0 u sD H T 拉 高 8 0 u s開 始 傳送 數(shù) 據(jù) 圖 26 主機(jī)與 DHT11的握手過程 DHT11發(fā)送 80us低電平的 響應(yīng)信號后 ， 再把總線拉高 80us， 準(zhǔn)備發(fā)送 測 . 量出來的溫濕度 數(shù)據(jù) ， 每 1bit的 數(shù)據(jù)都以 50us的 低電平時隙開始 ， 高電平的長短 決 定了 該 數(shù)據(jù)位是 1還是 0， 格式 分別如 圖 27和 圖 28所 示 。 每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每 兩個字符 位 間 都 有一個點(diǎn)距的間隔， 兩 行 間也有 一定的 間隔，起到了字 間距和行間距的作用 。 LCD1602 的基本指令 LCD1602 的顯示控制模式可以自己設(shè)定，通過指定的指令碼輸入LCD1602 中就能得到想要的顯示模式。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一 個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進(jìn)角）。每 個 控制 脈沖信號對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一 相 或 兩相繞組的通電狀態(tài) 改變一次， 對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 一個步距角 。 θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù) J*運(yùn)行拍數(shù)），以 常見的 四相 、 轉(zhuǎn)子齒為 50齒 的電機(jī)為例。），四相八拍運(yùn)行方式下，每接收一個脈沖信號，轉(zhuǎn)過 176。 步進(jìn)電機(jī)的引腳接線 紅線接電源 5V，橙色電線接 GPIOC_Pin_0口，黃色電線接 GPIOC_Pin_1口，粉色電線接 GPIOC_Pin_2口，藍(lán)色接 GPIOC_Pin_3口。//反轉(zhuǎn)表格 步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制脈沖輸入情況如表 25所示。 . 第 3 章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 直流穩(wěn)壓電源用來給主機(jī)及各個模塊供電，其工作原理可分為四個部分 ， 電路接線圖如圖 31 所示 。 (3)濾波電路：將整流電路輸出 電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓 。 電源的供電方案 (1) 電路由穩(wěn)定的電源 VDD供電，本設(shè)計使用的是 ， VDD管腳為 I/O 管腳和內(nèi)部調(diào)壓器的供電。 (3) VBAT =～ ：當(dāng)關(guān)閉 VDD 時，（通過內(nèi)部電源切換器）為RTC、外部 32kHz 振蕩器和后備寄存器供電 。 (5) VREF+連接到 VDDA 或 VREF+。 S1E1R210KRST 圖 34 復(fù)位電路 串口驅(qū)動電 路 MAX232芯片是用來做電平轉(zhuǎn)換的 ,標(biāo)準(zhǔn)的 RS232電平很高，達(dá)正負(fù) 15V.常用的 TTL 電平最高 5V。其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 162738495J1_COMDB9C1+1V+2C13C2+4C25V6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U13MAX3232C37VCCC39C38C36VCCC40RXDTXDC35C341 23 4R1OUT PA10PA9T1INR1INT1OUT 圖 35 STM32 串口驅(qū)動電路 步進(jìn)電機(jī)、繼電器驅(qū)動電路設(shè)計 由于 STM32 主機(jī)的輸出信號較小不足以使步進(jìn)電機(jī)、繼電器正常工作，所以需要接上一個 ULN2020 功率放大 stm32 輸出的信號。 主要有直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計、 STM32 最小系統(tǒng)的設(shè)計、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計，其中 STM32 最小系統(tǒng)的設(shè)計介紹了外部晶振電路、復(fù)位電路和串口驅(qū)動電路 。具體過程如流程圖所示。 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： TIM2_IRQHandler(void) 功能： TIM2 的中斷處理 *************************************************************************/ void TIM2_IRQHandler(void) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_FLAG_Update)。 Display_WSD()。具體過程如流程圖所示。 USART_Send_String(\r\n)。//接收使能 Rx_Count=0。 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE)。O39。O39。 t=5。)amp。)amp。)amp。)amp。)amp。))) GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。//Light Off 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[122+t]==39。(Rx_Buf[126+t]==39。\r39。039。439。B39。539。039。F39。639。)am