【正文】 的產品。 指導思想 本系統(tǒng)開發(fā)基于C語言。 國內外發(fā)展概況智能家居在國內早已經不是一個新興產業(yè)，處于一個導入期與成長期的臨界點，大眾市場的消費觀念還未完全形成，但隨著智能家居市場經營者推廣的進一步實施，引導消費者的消費方向和新產品的使用等措施的應用，智能家居市場的的活躍只是時間的問題?；赟TM32的智能家居系統(tǒng)設計畢業(yè)設計目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 選題背景 1 課題意義 1 國內外發(fā)展概況 1 指導思想 2第2章 開發(fā)工具與MCU簡介 3 STM32F10XX 3 KEIL MDK 5第3章 總體分析與設計 7 方案分析 7 整體系統(tǒng)方案分析 7 數(shù)據(jù)采集方案設計 8 數(shù)據(jù)存儲方案分析 8 顯示方案分析 10 功能設計 10第4章 詳細設計與實現(xiàn) 12 界面設計 12 原理圖設計 13 數(shù)據(jù)采集模塊 14 溫濕度傳感器模塊 15 煙霧傳感模塊 16 液晶顯示電路設計 17 報警電路的設計 19 時鐘模塊 20 業(yè)務處理模塊設計 22 界面顯示任務 22 AD采樣及數(shù)據(jù)處理 23 煙霧傳感器 28 溫濕度傳感器 30 燈光控制與光照檢測 32第5章 結果分析 36 硬件設計的結果分析 36 溫濕度模塊的分析 36 光照模塊的分析 36 煙霧檢測 37 硬件綜合測試 37 軟件設計的結果分析 38結 論 39致 謝 40參考文獻 41附 錄 422 第1章 緒 論 選題背景進入21世紀，人們的生活節(jié)奏越來越快，生活壓力也越來越大，家成為人們最溫馨的地方，人們對待自己最溫暖舒適的家庭環(huán)境要求也隨之在不斷提高，如今的人們早八晚五的工作，上級的壓力，父母長輩的壓力，同事之間盲目的攀比等等，早已經將當代人壓的喘難以呼吸，人們似乎已經注意到了家是自己的避風港，家居生活得到了人們的廣泛關注，如今電子行業(yè)的發(fā)展速度飛漲，智能產品橫飛，先進的科技與人們想要的智能家居生活擦出了美麗的火花智能家居，時光荏苒，轉眼間，智能家居從出現(xiàn)到現(xiàn)如今經歷了幾十年的漫長發(fā)展逐步走向成熟，安全，智能，方便的家居生活得到了廣大普通百姓的認可，從企業(yè)到個人都無時無刻與它發(fā)生著親密關系，人們已經清楚的看到，智能家居的發(fā)展已成必然，他的騰飛亦不可阻擋。如今智能家居至今在中國已經歷了近13年的發(fā)展，從人們剛開始的夢想，到今天真真正正的走進我們的生活，經歷了一個反復曲折路。使用Keil4集成開發(fā)環(huán)境，使用現(xiàn)已經技術成熟的器材，以保障系統(tǒng)正常安全使用、質量性能好、穩(wěn)定。 圖21 STM32F10XX功能框圖內核：32位mcu處理器，頻率為72MHz，采用單周期乘法，不容易受外部設備電流影響，穩(wěn)定性更好。CPU時鐘具有校準功能，由的32kHz的晶振單獨完成?？焖買/O端口：所有的端口都可以鏈接到個外部中斷。相較傳統(tǒng)的嵌入式處理器多一個嵌入式ARM內核，使其兼容性更加強悍，不僅對編程軟件還是與單片機相關的工具都是一次技術上的統(tǒng)一，與此同時提高了代碼處理效率，運行，調試更加高效。當外部線上出現(xiàn)長度超過內部時鐘周期的脈沖時，EXTI便馬上能檢測到是由外部的信號在申請中斷。外部模擬電壓用于ADC，復位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內，VSSA和VDDA必須相應連接到VSS和VDD才可以。使用Keil 來開發(fā)嵌入式軟件，大致有以下幾個步驟：1. 創(chuàng)建一個project，選擇芯片，并進行一些必要的配置信息2. 編寫C 源文件3. 編譯工作代碼4. 修改源程序中的錯誤5. 下載程序調試uVision4 開發(fā)環(huán)境如下我們可以做到編輯，編譯，項目管理等多個程序調試步驟，窗口設計合理，出錯顯示更加清晰，方便程序的調試。STM32FX 系列的MCU從功能上來說更具吸引力，尤其是STM32F103VCT6這款MCU，片內外設相當豐富，3 個12 位模數(shù)轉換器、2 通道12 位D/A 轉換器、12通道DMA 控制器、80個快速I/O 端口、8 個定時器、多達13 個通信界面。它有18個通道用來傳遞信息數(shù)據(jù)，可以測量16個外部信號和2個內部信號。2)具有轉換起停控制端。然而，對于MCU自帶的ADC模塊，其工作性能并不差。 根據(jù)用途進行分類，STM32片內的閃存分成兩部分：主存儲部分、信息塊部分。 關于ISP與IAP而IAP只是更新程序的一部分，用的是電器廠開發(fā)的IAP引導程序。 主存儲塊不僅可以全部擦除，重新寫入，也可以對其中的一頁或者幾頁進行刪除，重新寫入的操作。 3．選擇出所要擦除的頁碼地址，盡行擦出準備。 3．設置寄存器的STRT位為1。 6．做驗證。 3．在指定的地址寫入要編程的半字，切記不要輸入其他的數(shù)字。 功能設計智能家居設備可以同時檢測三個不同區(qū)域的氣體濃度，三個地方溫濕度情況，三個地域光照強度并且控制燈光，超過標準值時的報警功能，采用整屏顯示模式。例如電源輸入，輸出負載接口等等。重點的模塊、信號和器件，應該用標簽標注清楚，接線清楚,接口也要標注清楚，如果有條件可以用PCB畫板技術。用于特別表示的文字，或者標簽，為了更好的區(qū)分可以不同的用不同的顏色區(qū)分，例如器件用紅色，接口用黃色等等。int ge,shi,bai。a++) {write_(0x80+a)。rd=0。put_str(4,ge)。)。write_date(39。retry100){retry++。if(DHT11_DQ_IN)return 1。} return dat。*temp=buf[2]。 }u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times){u32 temp_val=0。if(!adcx1){adcx1=adcx。為了節(jié)約IO口采用串行方式設計電路電路圖設計如圖47下：圖47 液晶顯示電路設計圖液晶初始化程序：void SendByte(unsigned char dat){unsigned char i。delay(10)。 SendByte(0xF8)。}void WriteDataLCD(unsigned char dat){CS_H。SendByte((datamp。= 0x0F。break。 X amp。 case 4:X|=0X98。X amp。 case 4:X|=0X98。WriteCommandLCD(0x30,1)。CLK_L。 CS_L。//低四位CS_L。0x0F)4)。SendCMD(0x80)。++ptr。這幾個寄存器介紹如下：1. 秒寄存器（81h、80h）的第7位是時鐘暫停標志（CH）。2. 串口已經配置完畢，不需要在配置，只要配置好普通的I/O口即可。2. 在DMA_CMARx 寄存器中設置數(shù)據(jù)存儲器的地址。2℃ VC：177。 開始 主機拉低延時18us總線上拉阻拉高主機延時40us從機是否響應信號 從機發(fā)出80us低電平 從機發(fā)出80us高電平 讀出數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)檢驗 N Y Y 結束圖415 溫濕度傳感器讀取數(shù)據(jù)流程圖 燈光控制與光照檢測光照檢測部分：光敏電阻又稱光敏電阻器或光導管，常見的材質為硫、硒、鉍和鋁。 輸出信號保持 開始 系統(tǒng)初始化有無人體紅外信號 輸出亮燈信號延時時間調整 延時調整信號延時時間保持到 輸出滅燈信號輸出沒等信號光線是否充足 N Y 圖416 光敏電阻工作流程圖燈光控制部分：在燈光控制部分比較主要的是繼電器的工作原理和使用方法，繼電器其實就是一個較復雜的開關，常見的繼電器有五個引腳，其中的兩個引腳用來和電源的正負極接通，作為外設的工作電壓，另外三個引腳組成一個單刀雙擲開關，與控制模塊相連接，其工作原理是，通電線圈產生磁吸引力，致使繼電器吸合達到電控繼電器的效果。所以也可以實現(xiàn)高精度的采集。在該指導思想下，設計出測試方法，第一部分是報警的測試，第二部分是單一功能中兼容報警的測試。在實現(xiàn)的過程中，首先要完成的是工作電路的設計，接下來就是程序流程圖的設計和任務分配的設計。 //初始化KEY0,KEY1 上拉輸入 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE)。 u8 temperature。 //串口初始化為9600 Adc_Init()。 } printf(DHT11 OK)。 while(1)。 u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)。 //模擬輸入引腳 GPIO_Init(GPIOA, amp。 //ADC數(shù)據(jù)右對齊 = 1。ADC_InitStructure)。 ADC_DeInit(ADC1)。//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 20092019//All rights reserved ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //初始化ADC//這里我們僅以規(guī)則通道為例//我們默認將開啟通道0~3 void Adc_Init(void){ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure。 if(!adcx1) { adcx1=adcx。temperature,amp。 //LED端口初始化 //KEY_Init()。 u16 adcx。//PE2~4 = GPIO_Mode_IPU。通過對本次手持氣體檢測儀的研究，使我對STM32單片機的原理結構，基礎時鐘、定時器、中斷服務、ADC模塊、USART模塊有了深刻的理解，同時也對μC/OSII操作系統(tǒng)的多任務處理機制有了一定的理解。 軟件設計的結果分析表41 黑盒測試輸入等價類有效等價類無效等價類控制輸入⑴指令開始E1⑵指令結尾EE⑶24位二進制⑷指令開始不為E1⑸指令結尾不為EE⑹小于24位二進制⑺大于24位二進制數(shù)據(jù)輸出⑻輸出開始CD⑼輸出結尾ED⑽24位二進制⑾輸出開始不為CD⑿輸出結尾不為ED⒀小于24位二進制⒁大于24位二進制1） 設計測試用例，以便覆蓋所有的有效等價類在表中列出的有效等價類有效等價類 ⑴⑵⑶ ⑻⑼⑽ 測試數(shù)據(jù)雨量部分采集能達到小數(shù)后5位數(shù)據(jù)，完全滿足小數(shù)后兩位的要求如圖42。第5章 結果分析 硬件設計的結果分析 溫濕度模塊的分析溫濕度模塊采用目前市場上精度較高的DHT11傳感器，該傳感器采集精度高，抗干擾能力強。從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。5%Vh：177。3. 在DMA_CNDTRx 寄存器中設置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值。5. 每間隔一秒打刷新一次數(shù)據(jù)。2. 小時寄存器（85h、84h）的第6位是DS1302的運行模式；分為12小時模式和24小時模式。電路主要采用發(fā)光二極管以及保護電阻組成，達到對流過發(fā)光二極管進行限流保護。}void display(unsigned char x_add,unsigned char *ptr){SendCMD(x_add)。} void initlcm(void){CS_L。}void SendDat(unsigned char dat){CS_H。CLK_L。 //顯示清屏WriteCommandLCD(0x34,1)。 WriteCommandLCD(0x06,1)。}WriteCommandLCD(X, 0)。 //限制X不能大于16，Y不能大于1