【正文】 度傳感器把返回數(shù)據(jù)傳送到單總線上。該溫度傳感器要完成一個讀時序全過程， 至少需要 60 微秒。DS18B20 的讀時序如圖 所示。圖 DS18B20 的讀時序天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）30DS18B20 的寫時序同樣也分為寫 0 和寫 1 兩個時序過程。對寫 0 和寫 1 時序的要求大不相同，在寫 0 時序的過程中，單總線至少在 60 微秒內(nèi)置為低電平，保證 DS18B20 在 15 微秒到 45 微秒之間準(zhǔn)確地采樣單總線上的低電平，在寫 1時序的過程中，單總線置為低電平的 15 微秒內(nèi)就得釋放單總線。DS18B20 的讀時序如圖 所示。圖 DS18B20 的寫時序DS18B20 軟件設(shè)計詳細(xì)程序請查看附錄 1。 MQ2 氣體傳感器軟件設(shè)計如圖 所示，MQ2 氣體傳感器可輸出數(shù)字信號和模擬信號，因此直接用 CC2530 芯片讀取電平信號和用 A/D 轉(zhuǎn)換讀取模擬信號即可。MQ2 氣體傳感器軟件設(shè)計詳細(xì)程序請查看附錄 2圖 MQ2 氣體傳感器引腳圖 5537 光敏電阻軟件設(shè)計光敏電阻隨著光線的變化，阻值也跟著發(fā)生變化。因此，CC2530 芯片對光敏電阻端口進行 A/D 轉(zhuǎn)換，可計算得出光敏電阻兩端的電壓，從而算出不同光強下電阻的阻值是多少。5537 光敏電阻軟件設(shè)計詳細(xì)軟件設(shè)計請查看附錄 3。天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）31 DSUN 人體感應(yīng)模塊軟件設(shè)計人體紅外感應(yīng)模塊是一種數(shù)字型傳感器模塊，輸出信號為電平信號。因此，CC2530 芯片讀取 DSUN 人體感應(yīng)模塊輸出端電平，即可知道模塊是否有人在附近。DSUN 人體感應(yīng)模塊軟件設(shè)計詳細(xì)軟件設(shè)計請查看附錄 4第 5 章 整機聯(lián)調(diào)本設(shè)計的用戶終端為筆記本或者手機，筆記本連接上無線路由器，打開瀏覽器，輸入 HTTP：//。智能家居網(wǎng)頁系統(tǒng)界面如圖 所示：圖 智能家居網(wǎng)頁系統(tǒng)界面調(diào)試流程說明：1）給 STM32 開發(fā)板上電，打開瀏覽器，輸入HTTP：//，進入網(wǎng)頁系統(tǒng)。2）使用串口大師，測試 STM32 串口接收和發(fā)送的協(xié)議是否有誤。3）給 ZigBee 協(xié)調(diào)器上電，當(dāng) LED2 燈亮?xí)r，證明無線傳感網(wǎng)建立成功。4）按次序分別給 4 個 ZigBee 路由器上電，當(dāng)路由器 LED2 燈亮?xí)r，證明路由器與協(xié)調(diào)器成功連接；天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）325）分別按下 4 個 ZigBee 路由器的 RT 按鍵，當(dāng)路由器 LED4 燈亮?xí)r，證明路由器向協(xié)調(diào)器發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)。6）使用串口大師，測試 ZigBee 協(xié)調(diào)器串口接收和發(fā)送的協(xié)議是否有誤。7）確定 STM32 和 ZigBee 協(xié)調(diào)器的串口傳輸都無誤后，將 STM32 和 ZigBee協(xié)調(diào)器的串口 RxD 和 TxD 交叉相接。打開筆記本的瀏覽器，輸入HTTP：//，進入網(wǎng)頁系統(tǒng)，點擊網(wǎng)頁系統(tǒng)刷新連接，能刷新各 ZigBee 路由器節(jié)點的傳感器數(shù)據(jù)，而且能對各路由器節(jié)點的繼電器進行開關(guān)控制。STM32 和 ZigBee 整機聯(lián)調(diào)如圖 所示圖 STM32 和 ZigBee 整機聯(lián)調(diào)天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）33第 6 章 總結(jié)與展望本設(shè)計分析了目前國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，根據(jù)了相關(guān)技術(shù)設(shè)計了一個基于 ARM 和 ZigBee 的智能家居系統(tǒng)。在現(xiàn)有的 ZigBee 無線傳感網(wǎng)解決方案基礎(chǔ)上，采用 ST 公司基于 ARM CortexM3 內(nèi)核的STM32F103 處理器作為嵌入式服務(wù)器的主控制器平臺，提出了 ARM 處理器和ZigBee 無線技術(shù)相結(jié)合的設(shè)計方案。相對于傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，本設(shè)計融合了互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，無需 PC 長時間在線工作，實現(xiàn)了真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)，用戶可以通過外網(wǎng)遠程對智能家居系統(tǒng)進行實時的數(shù)據(jù)采集和開關(guān)控制。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能家居越來越接近我們的生活，給我們的生活帶來了更多的便捷和安全，足不出戶就能解決生活上的種種麻煩。本課題提出的設(shè)計方案可以在無線路由器和嵌入式智能家居網(wǎng)頁系統(tǒng)的融合作延伸，2022 年初，小米公司推出了一款小米路由器，它不僅僅具備了普通路由器的功能，作為家庭數(shù)據(jù)中心，它還支持遠程下載。最近，小米公司正式宣布把小米智能家居控制中心業(yè)務(wù)和小米路由器融為一體，小米路由器具有智能家居業(yè)務(wù)的所有強大功能。相信不久的未來，路由器會成為智能家居系統(tǒng)的一個重要控制中心。由于實驗條件有限、時間的不足和自身能力的限制，本設(shè)計還存在著許多不足之處，在后續(xù)工作中需要改進的有以下幾個方面：1）本設(shè)計中的嵌入式 Web 服務(wù)器僅是一個靜態(tài) HTML，沒有建立一個完整的數(shù)據(jù)庫，無法查詢歷史的傳感器數(shù)據(jù)，還需考慮用戶對查詢歷史數(shù)據(jù)和實時曲線圖的需要。2）整個設(shè)計都是從理想的角度下進行開發(fā)，因此，對系統(tǒng)的安全性、實時性、穩(wěn)定性考慮得還不夠全面，還需在實際環(huán)境下進行多次的測試。天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）34參考文獻[1]袁霞，羅克露. STM32 和 CC2520 的智能家居系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2022，05.[2]陳莉. 基于 ZigBee 協(xié)議的環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測量節(jié)點的設(shè)計[D].上海交通大學(xué)，2022.[3]閆沫. ZigBee 協(xié)議棧的分析與設(shè)計[D].廈門大學(xué)，2022.[4]梁華軍. 基于 ARM9 與 ZigBee 無線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)研究 [D].華南理工大學(xué)，2022.[5]孟令許. 基于 S3C2440A 的 ZigBee+WiFi 的智能家居控制系統(tǒng) [D].成都理工大學(xué)，2022.[6]王風(fēng). 基于 CC2530 的 ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2022.[7]崔茭. 基于 ARM 和 ZIGBEE 的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計[D].東華大學(xué)，2022.[8]師振偉. 基于 ARM 和 ZigBee 的智能家居無線終端控制系統(tǒng)的設(shè)計 [D].西安工業(yè)大學(xué)，2022.[9]龐博. 基于 ARM 與無線自組網(wǎng)的家庭安全監(jiān)測系統(tǒng)[D].東北石油大學(xué)，2022.[10]張道勇，張輝 . 基于嵌入式以太網(wǎng)與 ZigBee 協(xié)議的測控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2022，32.天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）35附 錄 1 DS18B20 軟件程序設(shè)計void init_1820(void) { SET_OUT； SET_DQ；//輸出 1 CL_DQ； Delay_nus(550)；//拉低一段時間 550 SET_DQ；//釋放 SET_IN；//輸入 Delay_nus(20)； //釋放總線后等待 1560us 40 while(IN_DQ) {；}//等待回復(fù) Delay_nus(240)；//回復(fù)的低電平在 60 到 240us SET_OUT； SET_DQ；//回到初始 DQ=1；}void write_1820(UINT8 x) { UINT8 m； SET_OUT； for(m=0；m8 ；m++) { CL_DQ； if(xamp。(1m)) //寫數(shù)據(jù)，從低位開始 { SET_DQ； } else { CL_DQ；天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）36 } Delay_nus(40)； //15~60us SET_DQ； } SET_DQ； } UINT8 read_1820(void) { UINT8 temp，k，n； temp=0； for(n=0；n8；n++) { CL_DQ； SET_DQ； SET_IN； k=IN_DQ； //讀數(shù)據(jù)，從低位開始 if(k) temp|=(1n)； else tempamp。=~(1n)； Delay_nus(70)； //60~120us 70 SET_OUT； } return (temp)； } ////////////上位機處理數(shù)據(jù)部分/////////////////void DataChange(UINT8 * pSensorValue，UINT8 * pChBuf){ UINT8 temh，teml ； UINT16 num； 天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）37 teml=pSensorValue[0]； temh=pSensorValue[1]； //i=(Temp_channel0x31)*2； pChBuf[0]=39。T39。；//當(dāng)前顯示的傳感器的編號 pChBuf[1]=39。：39。 ； num=teml*625； //小數(shù)部分的取值每位代表 （精度） if(flag==1) //判斷正負(fù)溫度 { pChBuf[2]=39。39。； //+0x2d 為變ASCII 碼 } else pChBuf[2]=39。+39。； if(temh/100==0) pChBuf[3]=39。 39。； else pChBuf[3]=temh/100+0x30； //+0x30 為變 0~9 ASCII 碼 if((temh/10%10==0)amp。amp。(temh/100==0)) pChBuf[4]=39。 39。； else pChBuf[4]=temh/10%10+0x30； pChBuf[5]=temh%10+0x30； pChBuf[6]=39。.39。； pChBuf[7]=num/1000+0x30；//忽略小數(shù)點后 1 位的數(shù) pChBuf[8]=39。\039。；}附 錄 2 MQ2 氣體傳感器程序設(shè)計uint8 myApp_ReadGas( void ){ uint8 value； 天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）38 //P07 設(shè)為輸入 P0DIR amp。= ~0xa2； // 設(shè)置 為輸入方式 asm(NOP)；asm(NOP)； /* Clear ADC interrupt flag */ ADCIF = 0； ADCCON3 = (0x80 | HAL_ADC_DEC_064 | HAL_ADC_CHANNEL_7)； /* Wait for the conversion to finish */ while ( !ADCIF )； asm(NOP)；asm(NOP)； /* Get the result */ value = ADCH； return value；}附 錄 2 5537 光敏電阻程序設(shè)計uint8 myApp_ReadLightLevel( void ){ uint8 value； //P01 設(shè)為輸入 // P0DIR amp。= ~0xa2； // 設(shè)置 為輸入方式 asm(NOP)；asm(NOP)； /* Clear ADC interrupt flag */天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）39 ADCIF = 0； ADCCON3 = (0x80 | HAL_ADC_DEC_064 | HAL_ADC_CHANNEL_1)； /* Wait for the conversion to finish */ while ( !ADCIF )； asm(NOP)；asm(NOP)； /* Get the result */ value = ADCH； return value；}附 錄 4 DSUN 人體感應(yīng)模塊程序設(shè)計uint8 myApp_ReadAlarm( void ){ uint8 value； //P0DIR amp。= ~0xa2； if(P0_5 == 0) { value = 0； } else { value = 1； } return value；}