【正文】 應(yīng)用的理想解決方案。 GTM900B采 用 AT 命令集，通過(guò) UART 接口與外部 的 CPU 進(jìn)行 通信，主要實(shí)現(xiàn)無(wú)線 短信的 發(fā)送和接收、 音頻處理 、 基帶處理 等功能。 本設(shè) 計(jì)主要用于短信的首發(fā)來(lái)監(jiān)控主機(jī)上的一些外圍設(shè)備， GTM900引腳圖如圖 23所示 ， 主要 引腳說(shuō)明如表 21所示 。它 采 用 了 專用的溫濕度傳感技術(shù) 與 數(shù)字模塊采集技術(shù) ，確保 DHT11 具有極高的可靠性與 優(yōu)越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。因此 DHT11 具有 抗干擾能力強(qiáng)、 超快響應(yīng)、 品質(zhì)卓越、 性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 DHT11 中的 OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要 使 用這些校準(zhǔn)系數(shù)。 . MCUDH T 11VDDGNDVDD5KDATA4 Pin2 Pin1 Pin 圖 24 DHT11 引腳接線圖 表 22 DHT11引腳功能說(shuō)明 引腳 Pin 名稱 注釋 1 VDD 供電， 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線雙向 3 NC 空腳，懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 DHT11 的工作原理 DHT11的供電電壓為 3~。 DATA引腳 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步 ， 采用 的是 單總線數(shù)據(jù)格式 ， 一次通 信 時(shí)間 為 4ms左右 ， 數(shù)據(jù)分 為 整數(shù)部分 和小數(shù)部分 ， 當(dāng)前 的 小數(shù)部分 現(xiàn)讀出為零 。 數(shù)據(jù)格式 :8bit濕度整數(shù) +8bit濕度小數(shù) +8bi溫度整數(shù) +8bit溫度小數(shù) +8bit數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 。 (2) 主機(jī)與 DHT11的通信過(guò)程 主機(jī)與 DHT11進(jìn)行通信要有一個(gè)握手的過(guò)程， 如圖 25所示， 當(dāng)主機(jī) 開(kāi) . 始 發(fā)送 開(kāi)始 信號(hào)后 ,溫濕度傳感器 DHT11即 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式 ，等 到 主機(jī) 的 開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后 ， DHT11立即 發(fā)送響應(yīng)信號(hào) ，接下來(lái)開(kāi)始 送出40bit的 溫濕度 數(shù)據(jù) ， 用戶 可選擇 需要 讀取 的溫濕度 數(shù)據(jù) 。當(dāng) DHT11采集數(shù)據(jù) 完成 后 就會(huì) 轉(zhuǎn)換到低 功耗 模式。 當(dāng) DHT11檢測(cè) 到主機(jī)的 握手 開(kāi)始信號(hào)后 ，會(huì) 等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào) 的 結(jié)束 ,然后發(fā)送 80us低電平 的 響應(yīng)信 號(hào) 。 V C CG N D主 機(jī) 信 號(hào)D H T 信 號(hào)主 機(jī) 至 少 拉 低1 8 m s主 機(jī) 拉 高2 0 ～ 4 0 u sD H T 響 應(yīng) 信 號(hào)8 0 u sD H T 拉 高 8 0 u s開(kāi) 始 傳送 數(shù) 據(jù) 圖 26 主機(jī)與 DHT11的握手過(guò)程 DHT11發(fā)送 80us低電平的 響應(yīng)信號(hào)后 ， 再把總線拉高 80us， 準(zhǔn)備發(fā)送 測(cè) . 量出來(lái)的溫濕度 數(shù)據(jù) ， 每 1bit的 數(shù)據(jù)都以 50us的 低電平時(shí)隙開(kāi)始 ， 高電平的長(zhǎng)短 決 定了 該 數(shù)據(jù)位是 1還是 0， 格式 分別如 圖 27和 圖 28所 示 。 當(dāng)最后 1bit溫濕度 數(shù)據(jù)傳送完后， DHT11將 總線 拉低 50us， 接著 總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。 每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每 兩個(gè)字符 位 間 都 有一個(gè)點(diǎn)距的間隔， 兩 行 間也有 一定的 間隔，起到了字 間距和行間距的作用 。 LCD1602 的管腳說(shuō)明 LCD1602 的管教功能說(shuō)明如表 23 所示 表 23 LCD1602 的管教說(shuō)明 引腳 名稱 引腳說(shuō)明 1 VSS 電 源 地 2 VDD 5 V 電 源 正 極 3 V0 液晶顯示器對(duì)比 度 調(diào) 整端可以通過(guò)一 個(gè) 電位器調(diào)整對(duì)比度 4 RS 寄存器 選擇，高電平 1時(shí) 選 擇 數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0時(shí)選擇 指令寄存器 5 RW 讀寫信號(hào) 端 ，高電平 1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電 平 0時(shí)進(jìn)行寫操作 6 E 使能 (Enable)端 ,高電平時(shí)讀取 數(shù)據(jù) ，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。 LCD1602 的基本指令 LCD1602 的顯示控制模式可以自己設(shè)定，通過(guò)指定的指令碼輸入LCD1602 中就能得到想要的顯示模式。 LCD1602 的基本指令如表 24 所示。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一 個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。 步進(jìn)電機(jī) 28BYJ48是 四相八拍 型 電機(jī)， 工作 電壓為 直流 5V~12V。每 個(gè) 控制 脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一 相 或 兩相繞組的通電狀態(tài) 改變一次， 對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 一個(gè)步距角 。 四相步進(jìn)電機(jī)有兩種運(yùn)行方式：四相四拍、 四相八拍。 θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù) J*運(yùn)行拍數(shù)），以 常見(jiàn)的 四相 、 轉(zhuǎn)子齒為 50齒 的電機(jī)為例。 (3)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算： 以基本步距角 176。），四相八拍運(yùn)行方式下，每接收一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)過(guò) 176。=360176。 步進(jìn)電機(jī)的引腳接線 紅線接電源 5V，橙色電線接 GPIOC_Pin_0口，黃色電線接 GPIOC_Pin_1口，粉色電線接 GPIOC_Pin_2口，藍(lán)色接 GPIOC_Pin_3口。 正反轉(zhuǎn)的順序剛好相反，所以可以定義旋轉(zhuǎn)相序： unsigned char F_Rotation[4]={0x03,0x06,0x0C,0x09}。//反轉(zhuǎn)表格 步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制脈沖輸入情況如表 25所示。 GPRS模塊用來(lái)發(fā)送報(bào)警短信、溫濕度測(cè)量值的短信以及接收特定短信以控制其他模塊的工作；溫濕度測(cè)量傳感器 DHT11用來(lái)測(cè)量家里的溫濕度情況，對(duì)家里是否有火災(zāi)危險(xiǎn)情況進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)溫濕度超出閾值時(shí)會(huì)通過(guò) GPRS發(fā)送報(bào)警短信；液晶顯示屏 LCD1602用來(lái)顯示 DHT11測(cè)量出來(lái)的溫濕度數(shù)值；步進(jìn)電機(jī) 28BYJ48用來(lái)模擬家里窗 簾收合控制。 . 第 3 章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓電源用來(lái)給主機(jī)及各個(gè)模塊供電，其工作原理可分為四個(gè)部分 ， 電路接線圖如圖 31 所示 。 (2)整流濾波電路：整流電路將交流電壓變換成脈動(dòng)的直流電壓。 (3)濾波電路：將整流電路輸出 電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓 。 本文采用 固定式 集成 三端穩(wěn)壓器 78L05，輸出為 5V 直流電壓 ， 再 經(jīng)過(guò)一個(gè)穩(wěn)壓器件 AMS1117 輸出直流電壓 。 電源的供電方案 (1) 電路由穩(wěn)定的電源 VDD供電，本設(shè)計(jì)使用的是 ， VDD管腳為 I/O 管腳和內(nèi)部調(diào)壓器的供電。使用 ADC 時(shí)， VDD 不得小于 。 (3) VBAT =～ ：當(dāng)關(guān)閉 VDD 時(shí)，（通過(guò)內(nèi)部電源切換器）為RTC、外部 32kHz 振蕩器和后備寄存器供電 。如果在 VREF+上使用單獨(dú)的外部參考電壓，必須在這個(gè)引腳上連接一個(gè) 10nF 和一個(gè) 1μF 的電容。 (5) VREF+連接到 VDDA 或 VREF+。 . 外部晶振電路 及 RTC 晶振電路 如圖 32 和圖 33 所示 。 S1E1R210KRST 圖 34 復(fù)位電路 串口驅(qū)動(dòng)電 路 MAX232芯片是用來(lái)做電平轉(zhuǎn)換的 ,標(biāo)準(zhǔn)的 RS232電平很高，達(dá)正負(fù) 15V.常用的 TTL 電平最高 5V。所以用 MAX232 來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 162738495J1_COMDB9C1+1V+2C13C2+4C25V6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U13MAX3232C37VCCC39C38C36VCCC40RXDTXDC35C341 23 4R1OUT PA10PA9T1INR1INT1OUT 圖 35 STM32 串口驅(qū)動(dòng)電路 步進(jìn)電機(jī)、繼電器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 由于 STM32 主機(jī)的輸出信號(hào)較小不足以使步進(jìn)電機(jī)、繼電器正常工作，所以需要接上一個(gè) ULN2020 功率放大 stm32 輸出的信號(hào)。具體電路連接如圖 36 所示。 主要有直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、 STM32 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，其中 STM32 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)介紹了外部晶振電路、復(fù)位電路和串口驅(qū)動(dòng)電路 。 . 第 4 章 軟件程序 的設(shè)計(jì) 主函數(shù) 及 TIM2 中斷服務(wù)函數(shù) 設(shè)計(jì) 主函數(shù)開(kāi)始先初始化所用到的 GPIO 端 口、配置時(shí)鐘、配置中斷等，并先測(cè)量一次 溫濕度顯示在 LCD 液晶屏上，接著進(jìn)入循環(huán) 等待各個(gè)模塊的中斷到來(lái)，在循環(huán)中判斷測(cè)量出來(lái)的溫濕度數(shù)值是否超出設(shè)定的閾值，若超出，則發(fā)送報(bào)警短信到目標(biāo)手機(jī)上。具體過(guò)程如流程圖所示。 Time2_GPIO_cfg()。 Time2_Configuration()。 GPIO_cfg()。 EXTI_cfg()。 Del_Mesg()。 //LCD1602 初始化 if(Start_DHT11()==1)//檢測(cè)是否有響應(yīng)，結(jié)果有響應(yīng)往下執(zhí)行 { while(!DHT11_Get_Data())。 //顯示溫濕度 } . Send_Mesg_Sign=0。//開(kāi)啟 TIM2 時(shí)鐘， 10s 讀取一次溫濕度值 while(1) { if((Table_Data[2]26)) { Send_Mesg_Sign=0。 } if(((Table_Data[2]26)||(Table_Data[0]65)))//溫濕度超過(guò)設(shè)定值則發(fā)送報(bào)警短信 { GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)。//發(fā)送報(bào)警短信 } } } /************************************************************************ 函數(shù)名稱： TIM2_IRQHandler(void) 功能： TIM2 的中斷處理 *************************************************************************/ void TIM2_IRQHandler(void) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_FLAG_Update)。 Start_DHT11()。 Display_WSD()。即當(dāng) GPRS 接收到短信時(shí)通過(guò) Ring 端口產(chǎn)生一個(gè)外部中斷，在外部中斷服務(wù)函數(shù)里首先要清 除中斷標(biāo)志位，防止重復(fù)進(jìn)入中斷。具體過(guò)程如流程圖所示。//清空中斷標(biāo)志位，防止持續(xù)進(jìn)入中斷 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC)。 USART_Send_String(\r\n)。 Clear_Buf()。//接收使能 Rx_Count=0。 USART_Send_String(\r\n)。 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE)。O39。O39。O39。O39。O39。 t=5。 if(((Rx_Buf[105+t]==39。)amp。(Rx_Buf[107+t]==39。)amp。(Rx_Buf[109+t]==39。)amp。(Rx_Buf[110+t]==39。)amp。(Rx_Buf[118+t]==39。)amp。(Rx_Buf[138+t]==39。))) GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)。\r39。amp。039。amp。439。amp。C39。amp。639。amp。739。amp。639。amp。639。//Light Off if(((Rx_Buf[105+t]==39。)amp。(Rx_Buf[107+t]==39。)amp。(Rx_Buf[109+t]==39。)amp。(Rx_Buf[110+t]==39。)amp。(Rx_Buf[113+t]==39。)amp。(Rx_Buf[118+t]==39。)amp。(Rx_Buf[122+t]==39。)amp。(Rx_Buf[126+t]==39。))) BJDJ_28BYJ48_L()。\r39。amp。039。amp。439。amp。B39。amp。539。amp。039。amp。F39。amp。639。 //DJ Right if(((Rx_Buf[104+t]==39。)amp。(Rx_Buf[106+t]==3