您的当前位置:首页正文

基于STM32的智能家居操控系统

来源:九壹网
CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2018·中国科技信息2018年第3、4期合刊61万~200万◎DOI:10.3969/j.issn.1001- 8972.2018.03.034可实现度可替代度行业曲线linkappraisementindustry艾红朝 漆为民江汉大学物理与信息工程学院影响力真实度艾红朝(1990-)男,研究生,研究方向:化工过程检测及自动化。基金项目:江汉大学研究生科研创新基金项目(008-2015-03)point行业关联度基于STM32的智能家居操控系统本文采用STM32微处理器、蓝牙无线模块、安卓手机APP和C#硬件电路设计上位机等为核心处理系统,研制出一套智能家居操控系统,对家庭环境系统硬件设计主要有传感器模块、电源模块、串口模块、因素(湿度、温度、烟雾浓度、有害气体)进行实时的监测和反馈。将数据处理模块和A/D转换模式等构成。下面简要介绍以下几采集到的数据分为两路:一方面通过串口将数据传输给液晶模块以及利用C#编程的上位机;另一方面通过蓝牙无线模块将数据发往以易语言个模块。编程的安卓手机APP界面,且具备声光报警功能。通过现场的调试表明,传感器模块该系统成本低,与家庭生活紧密联系在一起,且节约资源,在现实生活MQ2烟雾传感器中有一定的利用价值。采用MQ2烟雾传感器对室内烟雾浓度进行监测。烟雾传感器是负责采集空气中的烟雾浓度信号的,并将非电信号近年来,我国科技实力和经济水平正在蓬勃发展,人们转换成电信号。MQ2烟雾传感器具有响应快、抗干扰强、的幸福度也在持续增高。住户开始不但对物质化的消费质量有价格低等特点,是一种应用广的高性价比的传感器。它可以着较高需求,而且对精神化的生活质量的需求也在逐步上升。检测许多可燃性气体。当传感器检测到它周围存在易燃气体家居对于人们来说,已经不再是传统意义的标准了。尽管智能的时候,它的电导率和易燃气体浓度呈现正相关的关系。当家居系统已有了做好的作品,但是现在还有着许多问题,比如传感器检测到的烟雾浓度低于阈值浓度,则数字量输出为高行业没有共同的标准,产品的制作不太人性化,产品的功能很电平,若烟雾浓度高于阈值浓度,则数字量输出为低电平。多,但是不太实用。最大的缺点就是价格非常高。综上所述,MQ2烟雾传感器元器件如图2所示。针对现在的智能家居系统面临的难题,设计一个结构稳定、功DS18B20传感器能实用、功耗较低的智能家居控制系统非常有必要的。本文采用DS18B20温度传感器对室内温度进行监测。它提出一种采用STM32单片机,无线蓝牙、C#上位机,手机有以下几个主要特点。①测温范围大:为零下54摄氏度到APP方式的设计方案。通过传输协议实现对温度,湿度,烟124摄氏度。②测温准确度高:在温度为-10~-85ºC雾浓度,氨气浓度等环境质量的实时监测。实现住宅的智能化、时精度为±0.5ºC。③测温方便:它和微处理器是进行的单人性化、为居住者提供一个舒适、安全、节能的住宅环境。总线通信,即由一根线进行信号控制和数据交换,且不需要系统总体设计的框架任何外围元件。④在3.0伏至5.5伏,该元件可以照常运作。该智能家居控制系统由单片机、传感器输入、显示模块、DS18B20的管脚连接如图3所示。报警模块、无线发送模块、电脑端上位机等构成。控制系统DHT11温湿度传感器的主控单元为ST公司的STM32F103ZET6微型芯片。该该传感器具有可靠性高、稳定性强、成本廉价等特点。芯片是基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器、具它和微处理器是进行的单总线通信,即由一根线进行信号控有512K片内FLASH、64K片内RAM、高达72M的频率、指令分别走不同的流水线、支持JATG和SWD两种调试方式。系统总体框图如图1所示。其基本工作原理是:单片机接收传感器采集到的数据,对其进行信号分析与信号处理,并把处理完毕的数据存储并显示。如果当烟雾浓度或氨气浓度超出阀值,通过声光电路报警。处理后的数据传输给上位机以及手机APP,住户可以及时的观测到房间内环境质量的好坏,从而做出相应的措施。图1 系统总体框图-85-2018-3.4 (改).indd 852018/1/26 12:25:48◎61万~200万中国科技信息2018年第3、4期合刊·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2018图2 MQ2烟雾传感器元器件图5 串口电路图图3 DS18B20引脚接法图6 DS18B20程序操作流程WriteConvert_18B20(0x44);//发送温度转换命令Delay();//需要延时一段时间Reset_18B20();//命令转换之间要重新初始化图4 DHT11引脚连接 WriteSkip_18B20(0xcc); WriteRead_18B20(0xbe);//读取温度转换命令制和数据交换,且不需要任何外围元件。DHT11的引脚连DHT11传感器程序设计接如图4所示。DHT11温湿度传感器与单片机进行数据通讯的时候,无线传输模块当进行读操作的时候,该传感器共有四十位数据:分别为湿由于要与安卓手机进行Blue Tooth无线通讯,所以硬度整数八位、湿度小数八位、温度整数八位、温度小数八位、件部分也必须使用BlueTooth。此设计选择Blue Tooth模检验和八位。一次完整的数据传输为40bit,高位先出。所块。它波特率范围广、支持许多终端设备、而且蓝牙操作简单、以我们要分5次来读取对应的数据。,数据之间应该分开处理。体积小巧、功耗较小、价格低廉。非常适合低成本的近距离计算方法如下:无线通讯。用在家庭的控制非常方便。湿度=byte4.byte3串口模块温度=byte2.byte1MAX3232是一款3.0V-5.0V供电,低功耗的RS232检验= byte4+byte3 +byte2+byte1收发器,最高可支持1Mbps的通信速率,仅需四个0.1UF部分程序代码如下:的电容作为外部元件既能完成工作。其串口电路图如图5所示。Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置系统软件设计uart_init(72,9600);//串口初始化为 9600软件设计主要由4个部分构成:传感器数据采集;单片delay_init(72);//延时初始化机数据分析处理;电脑上位机; 安卓手机APP。其中传感LCD_Init();//初始化 LCD器采集程序设计、单片机数据分析处理程序设计采用C语言;DHT11_Init();电脑上位机程序在Visual Studio 2013.NET环境下编程完DHT11_Check();成;安卓手机APP程序在易语言开发平台上进行编程开发。usmart_dev.init(72); //初始化 USMART数据采集程序设计while(1)DS18B20传感器程序设计{ 为了简化程序,可以把读取温度的步骤简化。if(t%10==0)//每 100ms 读取一次DS18B20程序流程如图6所示。{ 部分程序如下:DHT11_Read_Data(&temperature,Reset_18B20();//初始化&humidity); //读取温湿度值 WriteSkip_18B20(0xcc);//跳过产品ID号命令LCD_ShowNum(60+40,150,temperature,2,-86-2018-3.4 (改).indd 862018/1/26 12:25:48CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2018·中国科技信息2018年第3、4期合刊61万~200万◎图10 电脑上位机结果图7 电脑Winform界面 }while(serialPort1.BytesToRead

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top