【正文】 多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。綜上三種方案，結(jié)合自身的設(shè)計(jì)水平，我們組選擇方案三作為我們的最終設(shè)計(jì)方案。若通過其他途徑非法侵入時(shí)，該系統(tǒng)將通過熱釋人體感應(yīng)模塊啟動(dòng)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。解碼輸出信號(hào)進(jìn)入主控制器的中斷輸入端，觸發(fā)中斷處理程序。如圖2所示，主機(jī)電路由射頻接收模塊接收傳感器發(fā)來的報(bào)警信號(hào)，通過解碼電路解碼后得到報(bào)警傳感器預(yù)先設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼類型。圖1 方案二：通過微處理器控制技術(shù)將雙音多頻電路與語音電路相結(jié)合，利用電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和相關(guān)的傳感器，開發(fā)一種具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能報(bào)警系統(tǒng)。這樣可以防止他人潛入進(jìn)入家居住宅。34方案的比較與選擇 方案一： 由數(shù)字電路搭建的智能家居安全系統(tǒng)，用以雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼控制系統(tǒng)的核心控制，共設(shè)了9個(gè)數(shù)字輸入鍵，還有確認(rèn)鍵和取消鍵等。16附錄146 討論及進(jìn)一步研究和建議13115 電路板的制作，焊接，調(diào)試8 仿真分析7 STM32控制模塊4 外部存儲(chǔ)芯片AT24C023 主芯片—STM32
關(guān)鍵字：智能報(bào)警 存儲(chǔ)器 傳感器 GSM目 錄1 方案比較與選擇不僅大大提高系統(tǒng)安全性及智能性，也方便用戶的使用。系統(tǒng)收到報(bào)警信息后通過辨認(rèn)密碼的方式確定目標(biāo)身份，并通過蜂鳴器報(bào)警的方式警示入侵者。本設(shè)計(jì)將通信技術(shù)與防盜系統(tǒng)緊密結(jié)合，為一款便敏小巧，低成本，適合普通室內(nèi)報(bào)警的智能報(bào)警系統(tǒng)。本產(chǎn)品采用的是以意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的單片機(jī)STM32F103RBT6作為主控芯片，AT24C02作為靜態(tài)存儲(chǔ)芯片，4*4 薄膜鍵盤和紅外熱式感應(yīng)作為探測器，GSM和揚(yáng)聲器的家庭報(bào)警模塊。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于STM32單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名：sssssssssbbbbbbbb 班 級(jí)： 333334444 學(xué) 號(hào)： xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx 指導(dǎo)老師： yyyyyyyyy 日期： ～ 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院摘 要目前市場上針對普通家庭的智能防盜、防火等產(chǎn)品很多，但基于遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)的智能家居產(chǎn)品價(jià)格不菲。本次設(shè)計(jì)的基于STM32的智能家居報(bào)警系統(tǒng)實(shí)用性非常強(qiáng)，設(shè)計(jì)成本低廉，非常適合普通家庭使用,而且隨時(shí)可以升級(jí)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)家居的信息化、網(wǎng)絡(luò)化，是當(dāng)前智能家居系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。本系統(tǒng)通過傳感器獲取室內(nèi)人員信息，并將信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)微處理器。另外，系統(tǒng)配備具手機(jī)通信功能的GSM模塊，能將室內(nèi)安全狀況第一時(shí)間發(fā)送至用戶手機(jī)終端。
經(jīng)測試，本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，同時(shí)具有友好的人機(jī)界面，為用戶提供安全服務(wù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化管理。1 方案一：采用數(shù)字電路控制1 方案二：采用雙音多頻電路與語音電路相結(jié)合的控制方案1 方案三：采用以STM32單片機(jī)為核心的控制方案22 主要元器件介紹3 顯示屏OLCD1286453 模塊分析7 密碼鎖鍵盤輸入及存儲(chǔ)模塊77774 硬件組成部分8 硬件組成部分1314157 課程設(shè)計(jì)心得17參考文獻(xiàn)如果用戶輸入密碼錯(cuò)誤，則電路將報(bào)警；若電路連續(xù)報(bào)警三次，即密碼輸入錯(cuò)誤3次，電路將鎖定鍵盤并長時(shí)間報(bào)警。方案系統(tǒng)框圖如圖1所示。該報(bào)警系統(tǒng)由傳感器終端、計(jì)算機(jī)控制中心、小區(qū)管理中心的接警主機(jī)及相關(guān)軟件組成。主機(jī)和傳感器兩者設(shè)定的地址碼相同時(shí)才能被主機(jī)接收。圖2 方案三：本方案以STM32單片機(jī)作為控制核心，通過密碼鎖進(jìn)行驗(yàn)證，使用LCD模塊進(jìn)行顯示，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)大于三次時(shí)，將被視為非法入侵，語音報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警。總體系統(tǒng)框圖如圖3所示：液晶顯示模塊人體熱釋感應(yīng)模塊E2PROM GSM模塊STM32控制模塊揚(yáng)聲器功放語音芯片4x4密碼鎖鍵盤輸入模塊 圖3 方案一設(shè)計(jì)簡單且操作容易，但沒有可發(fā)展空間，而且后期修改幾乎是不可能的；方案二的系統(tǒng)功能齊全，但是設(shè)計(jì)復(fù)雜，該系統(tǒng)適用于小區(qū)式管理，實(shí)現(xiàn)小區(qū)與物業(yè)管理中心的安全狀態(tài)保障，最終實(shí)現(xiàn)小區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制，適合在小區(qū)管理用戶大規(guī)模使用；方案三雖然功能偏少，設(shè)計(jì)相對簡單，而且實(shí)現(xiàn)相對容易，適合于家庭個(gè)人用戶使用，最重要的是該方案具有極大的擴(kuò)展空間，設(shè)計(jì)靈活，可以自由嵌入各模塊，同時(shí)可以通過修改程序來改變功能。主要元器件介紹 主芯片—STM32F103RBT6STM32F103RBT6/STM32F103是 ST 公司基于ARM最新CortexM3架構(gòu)內(nèi)核的32位處理器產(chǎn)品，內(nèi)置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4個(gè)16位定時(shí)器和3路USART通訊口等多種資源，時(shí)鐘頻率最高可達(dá)72MHz?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 。:（1）、低電源電壓（VDD:++）（2）、顯示分辨率:12864點(diǎn) （3）、內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選) （4）、內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符 （5）、2MHZ時(shí)鐘頻率 （6）、顯示方式：STN、半透、正顯 （7）、驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS （8）、視角方向：6點(diǎn) （9）、背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10 （10）、通訊方式：串行、并口可選 （11）、內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （12）、無需片選信號(hào)，簡化軟件設(shè)計(jì)（13）、工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: 20℃ +60℃、應(yīng)用說明①欲在某一個(gè)位置顯示中文字符時(shí)，應(yīng)先設(shè)定顯示字符位置，即先設(shè)定顯示地址，再寫入中文字符編碼。不過在顯示連續(xù)字符時(shí)，只須設(shè)定一次顯示地址，由模塊自動(dòng)對地址加1指向下一個(gè)字符位置，否則，顯示的字符中將會(huì)有一個(gè)空ASCII字符位置。④模塊在接收指令前，向處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取BF標(biāo)志時(shí)BF需為“0”，方可接受新的指令。指令執(zhí)行的時(shí)間請參考指令表中的指令執(zhí)行時(shí)間說明。當(dāng)變更“RE”后，以后的指令集將維持在最后的狀態(tài)，除非再次變更“RE”位，否則使用相同指令集時(shí)，無需每次均重設(shè)“RE”位。 EEPROM 可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程。它是可用戶更改的只讀存儲(chǔ)器（ROM），其可通過高于普通電壓的作用來擦除和重編程（重寫）。AT24CXX是美國ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，典型的型號(hào)有AT24C01A/02/04/08/16等5種，它們的存儲(chǔ)容量分別是1024/2048/4096/8192/16384位；也就是128/256/512/1024/2048字節(jié)；使用電壓級(jí)別有5V，,。圖5 圖5是AT24C02的引腳圖，這個(gè)芯片是一個(gè)8腳芯片，內(nèi)部存儲(chǔ)器有256字節(jié)。A1（引腳2）：器件地址的A1位。GND（引腳4）：地線。SCL（引腳6）：時(shí)鐘總線引腳。模塊分析本系統(tǒng)的硬件部分主要由單片機(jī)STM32F103RBT晶振電路、報(bào)警電路、44矩陣鍵盤和OLCD12864顯示電路和人體熱釋感應(yīng)模塊組成；其中報(bào)警電路使用揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音報(bào)警。 STM32控制模塊 微處理器模塊，也就是由STM32F103RBT6單片機(jī)構(gòu)成，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)要實(shí)現(xiàn)密碼檢測、密碼設(shè)定、聲光提醒等功能，要求微處理器必須提供足夠的I/O口，而且由于系統(tǒng)體積限制，所以選用STM32F103RBT6單片機(jī)。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4*4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如修改密碼后退功能等。存儲(chǔ)模塊不僅可以存儲(chǔ)及修改用戶的6位密碼，還可以動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)修改用戶的手機(jī)號(hào)碼，手機(jī)號(hào)碼的最大容量為7個(gè)，方便用戶更換手機(jī)后不影響GSM模塊的報(bào)警功能的使用。 考慮到友好的人機(jī)界面，采用OLCD12864液晶顯示。 報(bào)警模塊主要有兩大部分組成。硬件組成部分及仿真分析 硬件組成部分： STM32單片機(jī)控制模塊：圖6 存儲(chǔ)芯片AT24C02模塊電路圖：圖7 4x4密碼鎖鍵盤輸入模塊：圖8 GSM模塊：圖9 SW調(diào)試接口：圖10 報(bào)警模塊：圖11 電源模塊：圖124． 人體熱釋感應(yīng)模塊：圖13 顯示模塊：圖14 仿真分析 由于電路的其它部分功能相對簡單，所以在硬件上直接可以實(shí)現(xiàn)，并未對它們進(jìn)行仿真，這里只對GSM模塊進(jìn)行仿真調(diào)試，分析結(jié)果如下:通過RS232將GSM模塊和主控制板連接起來。這里我采用串口調(diào)試助手，通過RS232與電腦連接來調(diào)試。圖15模塊有兩種發(fā)送方式:TEXT模式和PDU模式。采用PDU模式比較復(fù)雜，TEXT模式雖然只能發(fā)送英文，但其無需編碼，發(fā)送簡單，所以我在測試時(shí)采用TEXT模式。）發(fā)送：AT回車返回：AT回車OK發(fā)送：AT+CMGF=1回車返回：AT+CMGF=1回車OK發(fā)送：AT+CSCA=+8613010130500回車返回：AT+CSCA=+8613010130500回車OK發(fā)送：AT+CMGS=13132061066回車返回：AT+CMGS=13132061066回車發(fā)送：XXXXXX(09，AZ)[XXXXX 是指阿拉伯?dāng)?shù)字09，英文26 個(gè)字母AZ]返回：XXXXXX(09，AZ)[XXXXX 是指阿拉伯?dāng)?shù)字09，英文26 個(gè)字母AZ]發(fā)送：1A(十六進(jìn)制發(fā)送)回車返回：+CMGS: XXXOK以上為 TEXT 方式發(fā)送截圖：如果不能正常發(fā)送，返回ERROR，則說明需要格式化。F 命令格式化。F回車返回：ATamp。注意點(diǎn)有三個(gè)：①、元件的封裝。②、注意線寬大小。注意盡量少飛線和單層PCB板布線。(2)過塑：把打印的PCB圖緊緊貼到電路板上，并且用膠紙來黏好。若印得不太理想，但是基本脈絡(luò)都在，則可以使用油性筆進(jìn)行線路修補(bǔ)。腐蝕過后，電路板要用清水清洗。(5)對焊盤中間進(jìn)行鉆孔，鉆孔之后就是最終完成的電路板。焊接時(shí)要注意下問題：(1)檢查一下電路板銅線是否存在隔斷，若存在，則進(jìn)行焊錫把隔斷的銅線線路進(jìn)行相連。(3)注意排阻和電容的極性，插座的方向等問題。在電路板調(diào)試的過程中，我們是分模塊進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)軟件和硬件相結(jié)合，最開始的是檢查LCD模塊的實(shí)現(xiàn)，在接上各元器件之后，整個(gè)電路表面運(yùn)行良好，屏幕也無法顯示。最終經(jīng)反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)時(shí)液晶接口的第三口的滑動(dòng)變阻器的封裝問題導(dǎo)致該滑動(dòng)變阻器無法正常工作，經(jīng)過討論我們將其進(jìn)行跳線連接。第三就是進(jìn)行人體紅外感應(yīng)模塊的調(diào)試，該電路和程序較為簡單，較為容易實(shí)現(xiàn)。討論及進(jìn)一步研究和建議本設(shè)計(jì)的功能主要包括，手動(dòng)修改和清除密碼，手動(dòng)輸入、修改和刪除手機(jī)號(hào)碼（最大容量為7個(gè)），輸入密碼錯(cuò)誤3次報(bào)警，人體紅外檢測入侵及入侵報(bào)警，密碼斷電保護(hù)，GSM短信報(bào)警，手動(dòng)復(fù)位。同時(shí)GSM短信報(bào)警可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。在程序編寫結(jié)束后，我們還對該程序進(jìn)行了調(diào)試, 能按預(yù)期的效果進(jìn)行模擬,基本完成課程設(shè)計(jì)的要求。我們一開始編好程序后，出現(xiàn)一些小錯(cuò)誤導(dǎo)致無法完成編譯。通過查閱相關(guān)資料，完成PCB之后我們又在制板的過程中遇到很多問題，如PCB線寬設(shè)置、焊盤直徑設(shè)置等等，因?yàn)檫@些小問題會(huì)影響制板后電路板的制作效果，甚至?xí)绊懺骷暮附?。因?yàn)橐婚_始沒有經(jīng)驗(yàn)，所以在整個(gè)過程中遇到了很多錯(cuò)誤和麻煩，然而我們對一些錯(cuò)誤卻不能一步到位的判斷出來，這就告訴我們設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)或者做一件事情時(shí)，首先有一個(gè)大局意識(shí)，而且能夠預(yù)見出現(xiàn)的問題和能夠快速作出對這些問題或錯(cuò)誤的反應(yīng)與處理。其次是通過寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我們也學(xué)到了一些東西，例如我們把我們的實(shí)驗(yàn)過程和成果弄出來了，如何把它們展示給其他人看，這就是規(guī)則的問題，雖然我們寫的時(shí)候有時(shí)候會(huì)很麻煩，但是這也是方便大家交流的一種好方法?？傊@次實(shí)驗(yàn)不僅僅加強(qiáng)了我們的動(dòng)手編程能力，也大大加強(qiáng)了我們團(tuán)隊(duì)合作以及設(shè)計(jì)的能力，使我們在理論學(xué)習(xí)和編程練習(xí)方面都獲得了較大的收獲。 //定義棧OS_STK LED0_Stk[LED0_STK_SIZE]。 //定義棧OS_STK Alarm_Stk[Alarm_STK_SIZE]。typedef enum app_state {ST_PREVENT_DIS,ST_PREVENT_EN} APP_STATE。OS_MMID MemBk20_ID。 uint8_t Alarm_Flag = 0。APP_STATE StPreventDis(void)。APP_STATE SetPassWord(void)。uint8_t SetIPhone(void