【正文】
1 1 內(nèi)嵌SRAM 內(nèi)嵌SRAM被選作啟動(dòng)區(qū) FLASH等待周期與緩沖: 0等待周期,當(dāng)0SYSCLK24MHZ 1等待周期,當(dāng)24MHZSYSCLK48MHZ 2等待周期,當(dāng)48MHZSYSCLK72MHZ此外應(yīng)當(dāng)在程序中開(kāi)啟FLASH預(yù)讀緩沖功能,加速FLASH的讀取。 復(fù)位:包括系統(tǒng)復(fù)位和備份域復(fù)位 :除了時(shí)鐘控制狀態(tài)寄存器器(CSR)中的復(fù)位標(biāo)志和備份區(qū)域外,將其他所有寄存器恢復(fù)到復(fù)位值,產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位的事件有: NRST引腳上的低電平(外部復(fù)位) 看門(mén)狗計(jì)數(shù)到復(fù)位(WWDG reset) 獨(dú)立看門(mén)狗計(jì)數(shù)到復(fù)位(IWDG reset) 復(fù)位(SW reset) 功耗管理復(fù)位(Lowpower management reset) 電源復(fù)位 :產(chǎn)生備份域復(fù)位的事件有: 軟件復(fù)位:將備份域控制寄存器中的BDRST位置1。在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候可以根據(jù)以上時(shí)鐘種類(lèi)進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)鐘選擇,但復(fù)位的時(shí)候內(nèi)部8MHz的晶振被選用作CPU時(shí)鐘。 ()用來(lái)通過(guò)程序來(lái)驅(qū)動(dòng)RTC(RTCCLK)。 (鎖相環(huán)時(shí)鐘),其時(shí)鐘輸入源可以選擇為HSI/2,HSE,或者HSE/2,倍頻可以選擇為2~16倍,最大頻率可被設(shè)定為72MHZ。 圖21 ARM芯片內(nèi)部連接圖 系統(tǒng)功能作用: 時(shí)鐘:STM32F107有三種不同的時(shí)鐘源可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK): (高速內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)),一般晶振為8MHZ。此外還包括2個(gè)12位D/A轉(zhuǎn)換器。1個(gè)Systick定時(shí)器(24位倒計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生中斷)以及2個(gè)16位基本定時(shí)器用于驅(qū)動(dòng)DAC。1個(gè)16位的6通道高級(jí)控制定時(shí)器:最多6個(gè)通道可用于PWM輸出。除了模擬輸入,所有的端口都可以接受5V以?xún)?nèi)的輸入。DMA:12通道的DMA控制器,支持的外設(shè):定時(shí)器、ADC、DAC、SPI、I2C和USART。其中為RTC和備份寄存器供電的是VBAT。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路,可用來(lái)驅(qū)動(dòng)看門(mén)狗時(shí)鐘及驅(qū)動(dòng)RTC。內(nèi)部包括上電復(fù)位(POR)電路、PDR(掉電復(fù)位)電路和可編程的電壓探測(cè)器(PVD)。 存儲(chǔ)器:片上集成256KB的Flash存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù),64KB的SRAM存儲(chǔ)器可以以CPU的時(shí)鐘速度進(jìn)行讀寫(xiě)。且STM32不同型號(hào)產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性,可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。ARM控制器 模塊 顯示電路模塊數(shù)據(jù)采集、處理 模塊 報(bào)警電路模塊 電源電路模塊 圖11 系統(tǒng)總體工作框圖 第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ARM最小系統(tǒng)模塊 本文主要用到STM32F107芯片進(jìn)行設(shè)計(jì),其最小系統(tǒng)主要用到的相關(guān)電路為復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、JTAG接口電路等部分。用TFTLCD進(jìn)行顯示,比一般的LED顯示更加的清晰、準(zhǔn)確。用SHT11采集溫濕度數(shù)值,直接送入控制器中顯示、控制,用MC113氣體傳感器測(cè)量氣體濃度,將輸出的模擬信號(hào)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換后送入ARM控制器中。 系統(tǒng)總工作框圖及工作過(guò)程 系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)框圖如圖11所示,本系統(tǒng)由溫濕度、易燃?xì)怏w濃度等數(shù)據(jù)采集處理模塊、ARM控制處理模塊、電源電路模塊、報(bào)警模塊、LCD顯示模塊,這五部分組成,在ARM控制模塊的總控制作用下,各模塊協(xié)調(diào)統(tǒng)一的完成工作。這幾個(gè)部分在ARM控制模塊的總控制作用下,協(xié)調(diào)統(tǒng)一的完成工作。 方案二:本方案采用AT89C52單片機(jī)為核心,通過(guò)AD590等模擬傳感器采集溫度、濕度、氣體信號(hào)濃度,輸出的模擬信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器放大后,送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換,再用LED顯示示數(shù),用單片機(jī)檢測(cè)處理數(shù)字信號(hào),但A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)較煩瑣,而且使用模擬傳感器進(jìn)行檢測(cè)必須對(duì)輸出端進(jìn)行補(bǔ)償,以減小誤差。 5)可以通過(guò)LCD進(jìn)行顯示示數(shù)。其中“LEL”是指爆炸下限,可燃?xì)怏w在空氣中遇明火爆炸的最低濃度,稱(chēng)為爆炸下限一簡(jiǎn)稱(chēng)”LEL”,本設(shè)計(jì)中對(duì)超過(guò)60%LEL的氣體濃度進(jìn)行報(bào)警。這些氣體主要含有烷類(lèi)、烴類(lèi)、一氧化碳和氫氣等烯類(lèi)、醇類(lèi)、苯類(lèi)以及成分。其中涉及到復(fù)雜的熱力工程學(xué)知識(shí)。在物理量的導(dǎo)出上相對(duì)濕度與溫度有著密切的關(guān)系。濕度:濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來(lái)進(jìn)行表示較為困難。溫度:度量物體冷熱的物理量,是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一。 課題研究和解決的主要問(wèn)題 本課題設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度,濕度,可燃性氣體的濃度進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量并準(zhǔn)確顯示。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是將無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成的能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的智能自治測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此,為了保證糧食等農(nóng)作物的長(zhǎng)期穩(wěn)定的存儲(chǔ),開(kāi)發(fā)和研制無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必然是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前研制高精度高性能的溫濕度、氣體濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是主流,提高可靠性、靈活性和降低成本也是其考慮的重點(diǎn),并且系統(tǒng)在報(bào)警、記錄、控制、通信等方面的自動(dòng)化和智能化也將逐步完善。 3).系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)普遍采用網(wǎng)絡(luò)連接的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FCS),在有些需要的場(chǎng)合則連接到Internet上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷。 國(guó)外的糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相對(duì)比較先進(jìn),主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面: 1).無(wú)論是傳感器的測(cè)量精度、反應(yīng)速度、穩(wěn)定性、功能多樣性還是使用環(huán)境方面國(guó)外的傳感器都比較先進(jìn)?,F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電路和上位機(jī)的通訊大多采用RS485,但整個(gè)系統(tǒng)抗干擾能差,實(shí)時(shí)性和糾錯(cuò)能力不強(qiáng),增加了節(jié)點(diǎn)困難。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的糧倉(cāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)品種繁多,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各異。目前我國(guó)很多廣大的農(nóng)村農(nóng)民還采用傳統(tǒng)儲(chǔ)糧模式,這種方式在糧食存儲(chǔ)的過(guò)程中容易發(fā)生霉變,其主要原因與倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的溫度、濕度,氣體濃度以及傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理模式,缺乏自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備等因素有關(guān),傳統(tǒng)儲(chǔ)糧方式需要值班人員定期用測(cè)量?jī)x器去某個(gè)區(qū)域進(jìn)行人工測(cè)量,這樣的粗放型的管理糧倉(cāng)模式往往不能及時(shí)的反映倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的狀況,從而不能及時(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié),導(dǎo)致糧食品質(zhì)的下降。該系統(tǒng)將信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息存儲(chǔ)技術(shù)及信息處理技術(shù)等相互融合,將糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中多種參數(shù)監(jiān)測(cè)和ARM控制器控制理論相結(jié)合,提出一種切實(shí)可行的糧倉(cāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以全面、實(shí)時(shí)、自動(dòng)地對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)和處理,滿足了對(duì)農(nóng)作物存儲(chǔ)狀態(tài)實(shí)行全面、實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的要求。信息技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)的糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之上,所以應(yīng)當(dāng)尋求新的理論和技術(shù)來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段,來(lái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)更完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。傳統(tǒng)儲(chǔ)糧方式需要值班人員定期用測(cè)量?jī)x器去某個(gè)區(qū)域進(jìn)行人工測(cè)量,這樣的粗放型的管理糧倉(cāng)模式往往不能及時(shí)的反映倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的狀況,從而不能及時(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié),導(dǎo)致糧食品質(zhì)的下降。糧食的有效存儲(chǔ)與溫濕度等因素息息相關(guān)。保障儲(chǔ)糧安全,才能滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的需要。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),全球人口的不斷增長(zhǎng)與有效耕地面積逐年減少成為難以逆轉(zhuǎn)的矛盾,糧食安全問(wèn)題顯得尤為突出。 LCDdisplay。 temperature and humidity。關(guān)鍵詞:ARM;溫濕度;氣體濃度 ;LCD顯示;報(bào)警 Design of Monitoring System Based on ARM of Grain Storage Environment Abstract Prone to mildew grain in storage process, the main reason relate to the storage environment temperature, humidity and indoor gas concentrations. Traditional warehouse management mode,which is lack of automatic monitoring equipment, need on staff on duty using the measuring instrument to multiple areas to manual measurement granary of the extensive management mode can not be timely response storage environment conditions,so it cannot be adjusted timely, resulting in a decline in food quality. Under this condition, we need a set of advanced food storage environment monitoring system to avoid heavy losses caused by the improper storage, so further perfect the grain storage technology and equipment of form a plete set informationization is the world39。這些因素使得ARM與51單片機(jī)相比更加的高性能,低功耗。此外在本設(shè)計(jì)中通過(guò)LCD顯示器來(lái)顯示各個(gè)參數(shù)的值,它比傳統(tǒng)的LED顯示更加直觀、準(zhǔn)確。與傳統(tǒng)的人工去糧倉(cāng)不定期測(cè)量、記錄相比,本設(shè)計(jì)更加方便,它采用了現(xiàn)代傳感器技術(shù),通過(guò)一些先進(jìn)的傳感器如SHT11去自動(dòng)的測(cè)量糧倉(cāng)各個(gè)地方的溫濕度情況。本設(shè)計(jì)的最大的優(yōu)點(diǎn)在于其自動(dòng)性、準(zhǔn)確性、高效性。在這種狀況下,就需要一套先進(jìn)的糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),來(lái)避免因儲(chǔ)糧不善造成的巨大損失,進(jìn)一步提供完善配套的糧食存儲(chǔ)技術(shù)與裝備信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理模式,缺乏自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,需要值班人員定期用測(cè)量?jī)x器去多個(gè)區(qū)域進(jìn)行人工測(cè)量。:(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)正文;(2)系統(tǒng)硬件電路原理圖;(3)信號(hào)采集部分和顯示部分的源程序;(4)至少一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文;(5)附不少于10篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。本課題要求學(xué)生以嵌入式微處理器為基礎(chǔ),主要包括溫濕度采集模塊、氣體信號(hào)模塊、主控模塊和顯示模塊的軟硬件設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)材料之二(1) 神山口大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān) 業(yè): 題 目: 基于ARM的糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán) 境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 作 者 姓 名: 帥 鍋 導(dǎo)師及職稱(chēng): *** 導(dǎo)師所在單位: 年 月 日 神山口大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) 屆 學(xué)院 專(zhuān)業(yè)學(xué)生姓名: *** Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目中文:基于ARM的糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 英文:Design of Monitoring System Based on ARM of Grain Storage EnvironmentⅡ 原始資料[1] [M].北京:北京航天大學(xué)出版社,2005[2] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003[3] [J].糧食流通技術(shù),2003,6:1012[4] [J].微計(jì)算機(jī)信息,2010,26:6769Ⅲ 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)內(nèi)容: 近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展,在糧食倉(cāng)儲(chǔ)中如何改善儲(chǔ)藏條件、保證糧食品質(zhì)、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等已成為糧食倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的新課題。本設(shè)計(jì)主要是利用高性能、低功耗的ARM處理器進(jìn)行糧食倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。:(1)以ARM為核心的主控制模塊的設(shè)計(jì);(2)溫濕度、氣體信號(hào)的采集模塊的設(shè)計(jì);(3)各信號(hào)顯示模塊的設(shè)計(jì)。 指導(dǎo)教師(簽字) 教研室主任(簽字)批 準(zhǔn) 日 期 接受任務(wù)書(shū)日期 完 成 日 期 接受任務(wù)書(shū)學(xué)生(簽字)神山口大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于ARM的糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要 糧食在存儲(chǔ)的過(guò)程中容易發(fā)生霉變,其主要原因與倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的溫度、濕度、室內(nèi)相關(guān)氣體的濃度有關(guān)。這樣的粗放型的管理糧倉(cāng)模式往往不能及時(shí)的反映倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的狀況,從而不能及時(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié),導(dǎo)致糧食品質(zhì)的下降。本文主要的工作是基于ARM控制器、傳感器、LCD顯示器、報(bào)警電路等來(lái)設(shè)計(jì)一種自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警裝置來(lái)切實(shí)提高儲(chǔ)糧的水平。它取決于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路以及其所采用的一些相關(guān)的元器件。此外我們可以在本設(shè)計(jì)之中提前確定相關(guān)被控參數(shù)的設(shè)定值,利用ARM控制器的端口來(lái)控制蜂鳴器,來(lái)提醒我們環(huán)境的相關(guān)情況。本文的控制部分主要用的是ARM部分,它與傳統(tǒng)的51單片機(jī)相比功能更加的強(qiáng)大,如芯片內(nèi)部的Flsah、EEPROM、SRAM容量較大、支持在線編程燒寫(xiě)ISP、每個(gè)IO口都可以以推挽驅(qū)動(dòng)的方式輸出高、低電平,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),內(nèi)部資源豐富,一般都集成A/D、D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、PWM、SPI、USART、I2C、I2S等接口,以及擁有豐富的中斷源等。利用ARM來(lái)設(shè)計(jì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高效、方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)決定了它將更加廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制各