【正文】 PDU編碼 27 AT指令的使用程序設(shè)計 29 31結(jié)論 32參考文獻 33致謝 35附錄一 整個硬件系統(tǒng)電路圖 36附錄二 開題報告說明 37附錄三 文獻綜述 38附錄四 中期報告 39附錄五 外文文獻及其翻譯 40附錄六 完整的程序代碼 41III第1章 緒論第1章 緒論 課題背景隨著科技的提高，經(jīng)濟的發(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。 remote monitoring。溫濕度傳感器測量出來的溫濕度數(shù)值通過LCD1602來顯示，當超過設(shè)定的閾值將通過GPRS模塊發(fā)送警報短信到指定的手機上，同時也可以由手機發(fā)送特定短信到GPRS上控制LED燈的亮滅、控制28BJY48步進電機的正反轉(zhuǎn)、讀取當前室內(nèi)的溫濕度并發(fā)送回手機上，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的。本設(shè)計的內(nèi)容是設(shè)計一個基于ARM的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)。 了解ARM嵌入式系統(tǒng)工作原理，設(shè)計硬件控制系統(tǒng)。4 給出全部設(shè)計參數(shù)和圖紙。2 熟悉智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象和具體要求。 ） （ ）題目來源科研課題（ ） 生產(chǎn)實際（ ）自選題目（214。（ ）；（ ）；（ ）。本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于ARM的嵌入式智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計唐傳璋燕 山 大 學(xué)2013 年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于ARM的嵌入式智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院（系）：電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 工業(yè)自動化 學(xué)生 姓名： 唐傳璋 學(xué) 號： 090103010055 指導(dǎo) 教師： 李建雄 答辯 日期： 2013622 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級教學(xué)單位：自動化系 學(xué)號090103010055學(xué)生姓名唐傳璋專 業(yè)班 級09級工自1班題目題目名稱基于ARM的嵌入式智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計題目性質(zhì)：工程設(shè)計 （ 214。 ）；工程技術(shù)實驗研究型（ ）；理論研究型（ ）；計算機軟件型（ ）；綜合型（ ）。題目類型（214。 ） 主要內(nèi)容1 查詢ARM嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)資料，閱讀消化理解工作原理。3 設(shè)計硬件控制系統(tǒng)和軟件控制程序?；疽?完成畢業(yè)設(shè)計說明書一份(格式與畢業(yè)設(shè)計撰寫要求相符)，要求有不超過300字的中、英文摘要； 查閱文獻15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于5千漢字； 繪制A1圖紙一張以上. 圖形及文字符號符合國家現(xiàn)行標準； 翻譯與研究內(nèi)容相關(guān)的外文資料一份參考資料1．ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與編程2．ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計原理與開發(fā)實例3．智能家居系統(tǒng)與技術(shù)4. 期刊學(xué)術(shù)論文周 次1—4周5—8周9—11周12—15周16—17周應(yīng)完成的內(nèi)容查詢ARM嵌入式系統(tǒng)和智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)資料。設(shè)計控制程序撰寫論文繪制圖紙、準備答辯指導(dǎo)教師：李建雄職稱：講師 2012年12月7日系級教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要摘要科技改變生活，科技為人類帶來了更舒適更方便的解決方案，智能家居是現(xiàn)代化科技的體現(xiàn)，智能家居也正是在應(yīng)人們需求下而產(chǎn)生的。整個硬件控制系統(tǒng)有以下模塊：控制主機STM32F103VET無線短信收發(fā)模塊GPRS(遠程監(jiān)控的主要模塊)、用于顯示的LCD1602液晶顯示屏(顯示測量出來的溫濕度值)、測量外部環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器DHT11，異步電機28BYJ48(模擬控制窗簾收放用到的控制器)、蜂鳴器(報警用)、LED燈(模擬室內(nèi)各種燈)、繼電器(模擬室內(nèi)各種電器的控制開關(guān))。關(guān)鍵詞　智能家居；遠程監(jiān)控；GPRS；ARMIAbstractAbstractTechnology has changed life, science and technology has brought to mankind more fortable and more convenient solution, smart home is a manifestation of modern technology, smart home is also in demand should be generated by people. The content of this thesis is to design a remote monitoring system of smart home based on ARM. The entire hardware control system has the following modules: the host controller STM32F103VET6, wireless SMS transceiver module GPRS (the main module of the remote monitoring), LCD display (to display the temperature and humidity measured values), temperature and humidity sensor,DHT11, be used to measure the external environment temperature and humidity, asynchronous motor 28BYJ48 (analog controller curtain used), a buzzer (alarm), LED light (simulated indoor lamps), a relay (control switch simulation of indoor each kind of electric appliance). The temperature and humidity value measured by the temperature and humidity sensor and displayed by LCD1602, when more than a set threshold an alarm SMS will be sent by GPRS module to the designated mobile phone, but also can be caused by the mobile phone to send a specific message to the GPRS to control LED light, 28BJY48 stepper motor reversible, read the current indoor temperature and humidity and sent back to the mobile phone.Keywords　 smart home。 GPRS。智能家居控制器可以為系統(tǒng)提供智能控制方案，使住戶的控制更便捷，更高效，更能為家庭的日?；顒庸?jié)約不必要的能耗[1]。家居智能化控制的開發(fā)和建設(shè)是未來國家、經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢。1984年，世界上第一座智能建筑在美國的康涅迪格州建成，這座意義不一般的智能建筑是對一座舊式大樓在一定程度上的改造而完成的。2000年，新加坡大約有5000戶家庭采用了這種家庭智能家居化系統(tǒng)，而與此同時，美國采用這種智能家居化系統(tǒng)的用戶已高達4萬戶。于此同時，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日益標準化，這些新型智能家居系統(tǒng)將會比世界首富比爾. 蓋茨耗資六千萬美元的高端智能家居別墅便宜得多。近年來，以摩托羅拉公司及美國微軟公司等為首的一些國外知名企業(yè)，先后加入到智能家居系統(tǒng)的研發(fā)中。此外，亞洲國家日本、韓國、新加坡等國的領(lǐng)頭大企業(yè)也紛紛致力于家居智能化的研發(fā)，對家居市場更是躍躍欲試。我國的智能家居化住宅建筑最早起于廣州、深圳和上海等沿海發(fā)達城市，并慢慢地向內(nèi)陸發(fā)展。1999年，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室、建設(shè)部勘察設(shè)計司聯(lián)合組織實施了全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，這也標志著我國的智能家居進入了一個新階段。根據(jù)建設(shè)部的要求，截止今年，大中城市中50%的住宅要實現(xiàn)智能化[2]。國內(nèi)各大硬、軟件企業(yè)機構(gòu)正在積極的研發(fā)更為符合市場的智能家居化產(chǎn)品，以解決我國當前智能化設(shè)備使用復(fù)雜、產(chǎn)品價格昂貴及實用性差等缺點，而技術(shù)創(chuàng)新能力也逐漸向國際先進水平靠攏，這樣智能家居的未來值得我們期待[34]。第三章主要介紹了硬件系統(tǒng)的設(shè)計，重點描述各個功能模塊電路圖的設(shè)計及其功能。其中給出了主要程序代碼及其程序流程圖。該芯片屬于增強型的32位高性能微控制器，具有100引腳和高達512K字節(jié)的閃存存儲器。這些單元都是通過一個多級的AHB總線構(gòu)架相互連接的，如圖21所示。指令預(yù)取在此總線上完成。系統(tǒng)總線: 此總線連接CortexM3內(nèi)核的系統(tǒng)總線到總線矩陣，總線矩陣協(xié)調(diào)著DMA與內(nèi)核之間的訪問。總線矩陣: 該矩陣協(xié)調(diào)DMA主控總線與內(nèi)核系統(tǒng)總線間的訪問與仲裁，仲裁采用輪換算法。 AHB外設(shè)通過總線矩陣與系統(tǒng)總線相連，允許DMA訪問。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)。在每一次復(fù)位以后，所有除SRAM和FLITF以外的外設(shè)都被關(guān)閉，在使用一個外設(shè)之前，必須設(shè)置寄存器RCC_AHBENR來打開該外設(shè)的時鐘圖21 STM32系統(tǒng)架構(gòu) STM32F103VET6的內(nèi)部資源STM32F103VET6的引腳圖如圖22所示。CortexM3采用了哈佛結(jié)構(gòu)，擁有獨立的Dcode總線和Icode總線，可以讓數(shù)據(jù)訪問和取指并行不悖，這樣數(shù)據(jù)訪問就不再占用Icode總線，從而提升了工作性能。圖22 STM32F103VET6引腳圖(2) 存儲器：512KB的閃存程序存儲器；64K字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器SRAM，它可以以字節(jié)、半字(16位)或全字(32位)訪問。(b) STM32的工作電壓(VDD)～，；(c) 獨立的A/D轉(zhuǎn)換器供電和參考電壓；(d) 一個完整的上電復(fù)位(POR)和掉電復(fù)位(PDR)電路；(e) 可有3種不同工作模式的電壓調(diào)節(jié)器；(f) 可編程電壓監(jiān)測器(PVD)。(5) DMA控制器：支持定時器、ADC、SPI、IIC和USART等外設(shè)。(7) 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)：12位的ADC是一種逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它有多達18個通道，可測量16個外部和2個內(nèi)部信號源。(9) 通用異步收發(fā)器(USART)：全雙工的，異步通信RZ標準格式；發(fā)送和接收共用的可編程波特率，；智能卡模擬功能。華為GTM900B無線模塊是一款兩頻段GSM/GPRS 無線模塊。GTM900B 模代表支持PPP 協(xié)議的模塊，主要兼容西門子C35 模塊還有數(shù)據(jù)傳送的AT 命令，適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場合，用戶無需實現(xiàn)PPP 協(xié)議也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。鍵盤、液晶顯示LCD等外部設(shè)備由外部CPU 進行控制。圖23 GTM900引腳圖表21 GTM900引腳功能說明序號名稱I/O功能1～5VBATI供電6～10GND工作地14ADCI模擬數(shù)字采樣15PWONI開關(guān)控制信號17RIOO振鈴指示18RXD0OGTM900模塊AT命令串口發(fā)送信號（對端設(shè)備接收）19TXD0IGTM900 模塊AT命令串口接收信號（對端設(shè)備發(fā)送）20CTS0O清除發(fā)送21RTS0I請求發(fā)送22DTR0I數(shù)據(jù)設(shè)備準備就緒23DCD0O載波檢測24～29SIM_xSIM卡的信號31RSTI復(fù)位信號32LPGO指示燈狀態(tài)控制信號溫濕度的測量選擇溫濕度傳感器DHT11，數(shù)字溫濕度傳感器DHT11是一種具有已校準數(shù)字信號輸出的溫度與濕度復(fù)合的傳感器。 DHT11的引腳說明數(shù)字溫濕度傳感器DHT11中具有一個NTC測溫元件和一個電阻式感濕元件，并與一個高性能的8位單片機相連接。每個溫濕度傳感器DHT11產(chǎn)品都在極為精確的溫濕度校驗室中進行了校準。其引腳接線圖如圖24所示，引腳說明如表22所示。傳感器上電后，要等待1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)，在此期間無需發(fā)送任何指令。(1) 數(shù)據(jù)的格式進行一次溫濕度采集得到完整的數(shù)據(jù)為40bit，高位數(shù)據(jù)先出。采集到的溫濕度數(shù)據(jù)傳輸正確時，其校驗和等于“8bit濕度整數(shù)+8bit濕度小數(shù)+8bi溫度整數(shù)+8bit溫度小數(shù)”所得結(jié)果的末8位數(shù)據(jù)。若沒有接收到主機發(fā)送開始信號，DHT11就不會響應(yīng)主機的信號也就不會主動進行溫濕度采集。圖25 DHT11與主機通信過程如圖26所示，當總線空閑是其狀態(tài)為高電平，主機要與DHT11通信則需要主機將總線拉低至少18毫秒以上,再拉高20~40us，保證DHT11傳感器能檢測到開始信號。主機發(fā)送開始信號結(jié)束后, 接收DHT11的響應(yīng)信號,當主機發(fā)送開始信號后,就可以由輸出模式切換到輸入模式，開始接收DHT11測量出來的溫濕度數(shù)據(jù)。如果主機讀取DHT11的響應(yīng)