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文檔簡介
1摘要隨著先進科學技術(shù)水平的發(fā)展,傳統(tǒng)的家電控制方式已經(jīng)越來越不適用現(xiàn)階段人們快速的生活節(jié)奏,傳統(tǒng)的人工控制效率低下,不夠智能化。智能家居的興起很好的解決了這個問題,智能家居可以盡可能的通過現(xiàn)代技術(shù)方便人們生活,工作,學習的需要。智能家居系統(tǒng)是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上構(gòu)建的,它能夠有效提高家居的質(zhì)量,增強生活的方便性,提升相關(guān)設(shè)備的智能性,也因此,人們目前也針對以單片機為基礎(chǔ)的智能家居控制系統(tǒng)給予了大量的關(guān)注。在這樣的背景條件下,本項目在STM32單片機的基礎(chǔ)之上,有效集成了溫濕度感應(yīng)、液晶顯示、輸入、通信、LED控制以及繼電器等七大模塊,實現(xiàn)了智能家居控制系統(tǒng)的開發(fā)工作,從而讓當前不斷增多的需求得到有效實現(xiàn),保障群眾生活水平的穩(wěn)步提升。關(guān)鍵詞:智能家居,家居模塊,STM32,藍牙;AbstractWiththedevelopmentofadvancedscienceandtechnology,traditionalhomeappliancecontrolmethodshavebecomelessandlesssuitableforpeople'sfastpaceoflifeatthisstage.Traditionalmanualcontrolisinefficientandnotintelligentenough.Theriseofsmarthomeshassolvedthisproblemverywell.Smarthomescanmakepeople'slife,workandlearningneedsasconvenientaspossiblethroughmoderntechnology.Thecoreofsmarthomeistousecomputertechnology,communicationtechnologyandotheradvancedtechnologiestoimprovethehomeenvironment,makehomelifemorecomfortableandconvenient,homeappliancecontrolismoreintelligent,andthesmarthomecontrolsystembasedonsingle-chipmicrocomputerhasemerged.Basedontheabove,thesystemusesSTM32single-chipmicrocomputerasthecontrolcore,combinedwithtemperatureandhumidityacquisitionmodule,liquidcrystaldisplaymodule,keyinputmodule,Bluetoothcommunicationmodule,LEDlightcontrolmoduleandrelaymoduletoformasmarthomecontrolsystemdesigntosatisfyThediversifiedneedsofpeople'slives,improvepeople'squalityoflife.Keywords:Smarthome,homemodule,STM32,Bluetooth;目錄TOC\o"1-2"\h\z\u94101緒論 1106651.1研究的背景和意義 145801.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景 1211.3論文結(jié)構(gòu) 2240092系統(tǒng)總體設(shè)計 3135712.1功能設(shè)計要求 3252822.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案 3291683硬件系統(tǒng)設(shè)計 589853.1單片機控制模塊 5152833.2溫濕度采集模塊 7217873.3液晶顯示模塊 8268623.4按鍵輸入模塊 8123523.5LED燈控制模塊 9105183.6繼電器模塊 932344系統(tǒng)設(shè)計 1121844.1軟件功能模塊 11120704.2系統(tǒng)主程序流程圖 116524.3主要模塊子程序設(shè)計 12122975系統(tǒng)實現(xiàn) 16307765.1硬件調(diào)試 16234335.2軟件調(diào)試 1823747總結(jié) 206193參考文獻 2123684致謝 23圖表目錄TOC\h\z\t"圖表111111"\c27417圖2-1系統(tǒng)總體框圖 329270圖3-1單片機系統(tǒng)電路圖 527537圖3-2晶振電路 5893圖3-3復(fù)位電路 624468圖3-4電源電路 65035圖3-5溫濕度采集模塊電路 717029圖3-6液晶顯示模塊電路 710252圖3-7按鍵輸入模塊電路圖 826342圖3-8LED燈控制模塊電路 819193圖3-9繼電器驅(qū)動模塊電路圖 912296圖4-1主程序流程圖 1113174圖4-2傳感器采集程序流程圖 127690圖4-3液晶顯示子程序流程圖 136564圖4-4按鍵掃描子程序流程圖 1426371圖5-1實物連接圖 1510195圖5-2液晶顯示界面圖 1628236圖5-3按鍵繼電器控制界面圖 1613591圖5-4按鍵LED燈控制界面圖 1713122表5.1硬件測試結(jié)果 171緒論1.1研究的背景和意義智能家居是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的家居控制體系,它構(gòu)建住宅之上,能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)家居的管理、通信、自動化、信息化等方面的工作,同時能夠為用戶提供方便舒適且高效率的居住氛圍。當前的經(jīng)濟化境不斷提升,群眾的生活得到了飛躍式的發(fā)展,人們的收入水平也在逐年提高,在這樣的環(huán)境下,人們對自身家居環(huán)境也有了更多的需要,所以亟需智能家居系統(tǒng)的進一步完善?,F(xiàn)階段,智能家居領(lǐng)域主要的業(yè)務(wù)范圍有家用電器的管理、智能照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)以及抄表系統(tǒng)等等,能夠借助手機、計算機等相關(guān)設(shè)備,在聯(lián)網(wǎng)的情況下對相關(guān)的家居設(shè)備開展遠距離的管理工作,同時能夠?qū)Ψ块g內(nèi)的煙霧、門窗進行監(jiān)管,也能夠?qū)崿F(xiàn)對水電氣等方面的自動化抄表和費用管理。這些智能體系能夠有效提供用戶的生活質(zhì)量,提高用戶使用的方便性以及效率,同時能夠顯著降低家庭的能源開支,且能夠針對各個家庭的具體特點實施個性化的定制方案。智能家居系統(tǒng)是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上構(gòu)建的,它能夠有效提高家居的質(zhì)量,增強生活的方便性,提升相關(guān)設(shè)備的智能性,也因此,人們目前也針對各種類型的智能家居控制系統(tǒng)給予了大量的關(guān)注,目前也市面上也推出了各種各樣的相關(guān)系統(tǒng),也得到了許多用戶的青睞。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景世界上的首個智能建筑誕生于上世紀八十年代的美國,在這之后,有越來越多的發(fā)達國家與地區(qū)都推出了大量的智能家居設(shè)計,得到了非常普遍的使用,而我國對于這個領(lǐng)域卻名沒有提供較多的重視。但在近段時間,我國的科技能力日漸增強,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,在這樣的基礎(chǔ)上,智能化的住宅設(shè)計也開始在國內(nèi)掀起一陣革新的浪潮,相關(guān)的智能家居系統(tǒng)猶如過江之鯽紛紛涌現(xiàn),也催生出了一大批新型的智能家居公司?,F(xiàn)階段,國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一大批智控系統(tǒng),包括小米、天貓在內(nèi)的一系列品牌的建立也標志著我國智能家居領(lǐng)域的良好發(fā)展?,F(xiàn)階段,家居領(lǐng)域已逐漸融入了各種各樣的智能技術(shù),并且也誕生了大量的智能家居設(shè)計。在國外方面,各個發(fā)達國家的研究人員通力協(xié)作,研究得到了整套的“智能家居”體系。例如可以通過“智能沙發(fā)”對電視、電話等設(shè)備進行控制,同時還能夠辨認當前沙發(fā)的使用者,并給出對應(yīng)的歡迎語音。此外,還可以通過“智能書架”對當前架上的書籍負載進行監(jiān)管,可以通過“智能藥品柜”對其中存儲的藥物有效期進行監(jiān)測。而在美國方面,紐約現(xiàn)代博物館之中布置了智能化的桌子,其中集成了大量的芯片以及網(wǎng)絡(luò)接口,并能夠?qū)κ植啃袨檫M行檢測,并執(zhí)行對應(yīng)的操作。德國方面,相關(guān)的研究者開發(fā)得到了新型的智能輪椅,其中內(nèi)置了一個精度非常高的導(dǎo)航系統(tǒng),該設(shè)備能夠根據(jù)傳感器實現(xiàn)對附近障礙的檢測,并通過內(nèi)置的計算機得到最優(yōu)化的行動路線。它能夠在車站等人流量較大的場景中良好地工作,且不會出現(xiàn)碰撞。而在國內(nèi)方面,智能技術(shù)仍舊需要進一步發(fā)展,當前的基礎(chǔ)底蘊存在不足,技術(shù)實力仍有欠缺。當前國內(nèi)的智能家居設(shè)備通常都集中于概念設(shè)計,實際的產(chǎn)品也較為簡單,沒有完善的理論分析,還需要更多的改善。1.3論文結(jié)構(gòu)本文共分四部分對研究內(nèi)容進行介紹,結(jié)構(gòu)安排如下:第一部分為緒論和總體設(shè)計,主要介紹了課題研究的背景、研究現(xiàn)狀、系統(tǒng)功能設(shè)計和系統(tǒng)方案等內(nèi)容;第二部分主要介紹了硬件設(shè)計,包括硬件選擇和硬件功能模塊設(shè)計。第三部分主要介紹了軟件設(shè)計,包括軟件總體設(shè)計、軟件系統(tǒng)子程序詳細設(shè)計等內(nèi)容;第四部分是系統(tǒng)測試,分別進行了硬件測試和軟件測試,對系統(tǒng)的測試設(shè)計了測試方案和測試過程,并對實驗結(jié)果進行分析與總結(jié)。2系統(tǒng)總體設(shè)計2.1功能設(shè)計要求本文介紹一種基于stm32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。以滿意人們生活的多樣化需要,提升人們的生活質(zhì)量。實現(xiàn)如下功能:(1)使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息,并具有實時顯示功能;(2)使用手機APP實時查看家居環(huán)境的溫濕度信息功能;(3)通過手機APP,具有遠程控制家居LED燈及家電智能控制功能。其中,家居模塊系統(tǒng)將在本次論文重點介紹,需要實現(xiàn)如下功能:(1)使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息;(2)具有實時顯示家居環(huán)境的溫濕度信息功能;(3)具有手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案本項目在STM32單片機核心的基礎(chǔ)之上,有效集成了溫濕度感應(yīng)、液晶顯示、輸入、通信、LED控制以及繼電器等七大模塊,其整體結(jié)構(gòu)可參考下圖:圖2-1系統(tǒng)總體框圖本項目中,DHT11傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)周圍環(huán)境里的溫濕度數(shù)據(jù)收集,STM32核心芯片能夠?qū)Λ@得的相關(guān)信息進行對應(yīng)的分析和處置,液晶顯示模塊能夠呈現(xiàn)出具體的溫濕度數(shù)據(jù)。按鍵輸入模塊用于實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅及控制家電功能。3硬件系統(tǒng)設(shè)計硬件電路由STM32單片機控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊組成。3.1單片機控制模塊本設(shè)計采用的是STM32F103C8T6單片機芯片,外圍電路由晶振電路和復(fù)位電路一起構(gòu)成一個單片機最小系統(tǒng)。STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M內(nèi)核STM32系列的一種低功耗、高性能的32位微控制器,最高運行頻率達72MHZ[8]。并且內(nèi)部資源豐富,含有多路定時器可用,非常適合小型控制系統(tǒng)使用,同時集成度較高,外圍電路設(shè)計簡單,是一款性價比很高的控制芯片。對于單片機部分,主要包括STM32F103C8T6芯片以及相應(yīng)的外周電路,后者主要又晶振、復(fù)位以及電源等幾個部分的電路。該模塊的功能是實現(xiàn)對其他模塊中相關(guān)數(shù)據(jù)的收集,并根據(jù)這些數(shù)據(jù)給出對應(yīng)的控制信息。DHT11傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)周圍環(huán)境里的溫濕度數(shù)據(jù)收集,STM32核心芯片能夠?qū)Λ@得的相關(guān)信息進行對應(yīng)的分析和處置,液晶顯示模塊能夠呈現(xiàn)出具體的溫濕度數(shù)據(jù)。單片機控制模塊接收按鍵輸入模塊的輸入信號,實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅及控制家電功能。單片機系統(tǒng)電路圖如圖3-1所示:圖3-1單片機系統(tǒng)電路圖3.1.1晶振電路 晶振電路由石英晶體和補償電容C9、C11構(gòu)成,產(chǎn)生時鐘頻率驅(qū)動主控芯片工作,在進行PCB布板時,為了減小寄生電容,晶振和電容擺放位置應(yīng)靠近芯片,同時也可以減小由外部引入的干擾電流,有助于提高振蕩器的穩(wěn)定性[9]。晶振電路如圖3-2所示:圖3-2晶振電路圖3.1.2復(fù)位電路在按下復(fù)位鍵RESET之時,其中的電容元件C8將會產(chǎn)生放電,從而會讓NRST端的信號從原本的高電位不斷減少成低電位;一旦該按鈕彈起,C8將會產(chǎn)生充電現(xiàn)象,從而讓NRST端的信號從原本的低電位不斷提高到高電位,能夠讓低電位的信號可以保持若干周期,從而能夠在軟件系統(tǒng)中對NRST的信號進行檢測,并根據(jù)其點位變化情況來完成系統(tǒng)的復(fù)位功能[10]。電路之中配置的電容與電阻,再加上程序控制,能夠防止可能的誤操作。其電路結(jié)構(gòu)可參考下圖:圖3-3復(fù)位電路圖3.1.3電源電路本設(shè)計中,選用5V的USB電源供電,通過電源芯片轉(zhuǎn)換為3.3V電壓輸出。3.3V電壓給單片機、溫度采集模塊、液晶顯示模塊等電路供電。電源電路圖如圖3-4所示:圖3-4電源電路圖3.2溫濕度采集模塊本系統(tǒng)中,溫濕度采集模塊采用DHT11芯片,用于采集家居環(huán)境中的溫濕度信息。根據(jù)DHT11官方數(shù)據(jù)手冊可知,傳感器供電電壓范圍為3.3V到5.5V,其共有4個引腳。分別為電源,串行數(shù)據(jù)總線,空腳,接地腳。由于采用單總線方式,采用高電平時間長短來區(qū)別高低電平,因此具有較長的傳輸距離,非常適合應(yīng)用于現(xiàn)場溫濕度監(jiān)控[11]。其電路原理如圖3-5所示,采數(shù)字接口接入單片機PA5引腳。圖3-5溫濕度采集模塊電路圖3.3液晶顯示模塊本系統(tǒng)的液晶顯示部分選擇了OLED屏幕,大小為1.3寸,能夠?qū)χ車h(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)進行呈現(xiàn)。同時通過SPI的方式進行信息的傳輸,其引腳數(shù)為4,四個引腳分別和地相連的GND、和電源相連的VCC、和單片機的PB6相連CE以及和單片機的PB7相連的CSN。液晶顯示模塊原理圖如圖3-6所示:圖3-6液晶顯示模塊電路圖3.4按鍵輸入模塊本系統(tǒng)中,按鍵輸入模塊用于實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能,有助于提升人機交互體驗。按鍵兩端分別于GND以及芯片的I/O端口相連,可以通過編程的方式確定各個按鍵的作用[13]。一旦按鍵按下,那么芯片就能夠從對應(yīng)的端口收到一個低電平信號,可以通過編程的方式確定該信號是來自于哪一個按鈕的,從而執(zhí)行相應(yīng)的操作,例如對溫濕度以及光照數(shù)據(jù)的修改,以及對相關(guān)閾值的設(shè)定等。而這些數(shù)據(jù)可通過OLED顯示屏呈現(xiàn)出來。該沒款的電路結(jié)構(gòu)可參考下圖:圖3-7按鍵輸入模塊電路圖3.5LED燈控制模塊本系統(tǒng)中,單片機接收按鍵輸入信息,當LED燈按鍵被按下時,單片機控制PC13輸出低電平和高電平,從而實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅功能。LED燈控制模塊電路圖如圖3-8所示:圖3-8LED燈控制模塊電路圖3.6繼電器模塊本系統(tǒng)中,繼電器驅(qū)動模塊用于實現(xiàn)對家電的智能控制功能。本項目通過三極管驅(qū)動的策略完成。下圖中二極管D7A的規(guī)格為IN4148,能夠?qū)崿F(xiàn)繼電器線圈的續(xù)流工作,由于線圈在接通以及斷開的整個過程之中,系統(tǒng)的電路不應(yīng)出現(xiàn)突變的情況,所以要設(shè)置對應(yīng)的泄放回路,該項功能就是通過D7A完成的。此外,R11A則是作為限流電阻,能夠讓三極管獲得恰當?shù)幕鶚O電流。R12A與D3A共同實現(xiàn)了工作指示回路。在繼電器啟動之時,D3A會點亮。此外,常開觸點能夠?qū)崿F(xiàn)對外部220V電源的調(diào)控,能夠提供開關(guān)功能??梢詫⒓矣秒娖鞯碾娫唇釉谕獠坎遄瑔纹瑱C控制模塊對按鍵輸入進行分析,通過控制繼電器的打開和閉合,從而實現(xiàn)對家電的控制功能。系統(tǒng)的繼電器驅(qū)動模塊電路如圖3-9所示:圖3-9繼電器驅(qū)動模塊電路圖4系統(tǒng)設(shè)計本項目的功能需要軟件以及硬件兩方面設(shè)計的共同支持,后者為前者提供基礎(chǔ),相關(guān)的功能需要由前者來完成。因此,軟件部分的設(shè)計將和系統(tǒng)的整體功能密切相關(guān)。本項目的軟件設(shè)計包括初始化、傳感器采集、按鍵輸入模塊設(shè)計、液晶顯示等幾大模塊。模塊化的設(shè)計策略能夠有效減少系統(tǒng)復(fù)雜程度,提高系統(tǒng)的可維護性。軟件設(shè)計的主要子程序有:傳感器采集程序、OLED液晶顯示子程序以及按鍵掃描子程序。4.1軟件功能模塊本家居控制模塊的軟件功能模塊包含實時檢測、實時顯示和手動控制功能。1.實時檢測功能是可以對整個環(huán)境的溫度、濕度進行實時檢測,保證檢測數(shù)值準確;2.實時顯示功能是可以對整個環(huán)境中溫度、濕度數(shù)值進行實時顯示;3.手動控制功能是可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉。4.2系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)啟動之后,主程序的第一步工作就是進行初始化,主要由對相關(guān)的系統(tǒng)變量進行定義以及設(shè)定初始值,為保證相關(guān)溫濕度數(shù)據(jù)的時效性,程序會對DHT11傳感器中的相關(guān)信息進行循環(huán)地查詢。程序啟動之后的初始化工作中還會對I/O模塊進行設(shè)定,對顯示屏、串口以及相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置。初始化后,程序進入循環(huán)掃描,程序首先讀取DHT11傳感器的溫度、濕度數(shù)據(jù),然后程序調(diào)用OLED顯示函數(shù),刷新當前溫度、濕度值。然后程序?qū)Π存I掃描,并響應(yīng)其操作,程序設(shè)置有兩個按鍵輸入,用于實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。系統(tǒng)主程序流程圖如圖4-1所示:圖4-1主程序流程圖4.3主要模塊子程序設(shè)計4.3.1傳感器采集程序本設(shè)計中,傳感器采集程序流程圖如圖4-2所示。圖中先進行系統(tǒng)參數(shù)初始化,然后初始化傳感器配置,溫濕度傳感器DHT11采集環(huán)境中的溫濕度信息,并傳輸給單片機控制模塊。圖4-2傳感器采集程序流程圖4.3.2OLED液晶顯示子程序液晶顯示子程序主要是實現(xiàn)實時對室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度信息進行顯示。主程序完成初始化程序后,OLED液晶顯示初始化界面。溫濕度傳感器DHT11采集環(huán)境中的溫濕度信息,單片機驅(qū)動顯示模塊顯示對應(yīng)位數(shù)的數(shù)值。液晶顯示子程序流程圖如圖4-3所示:圖4-3液晶顯示子程序流程圖4.3.3按鍵掃描子程序按鍵模塊能夠?qū)ED燈以及相關(guān)家電設(shè)備的開關(guān)過程進行控制,在主程序中將會循環(huán)運行對按鍵進行監(jiān)測的子程序,該程序能夠確定各個按鍵的先后順序,同時能夠根據(jù)對應(yīng)的按鍵執(zhí)行相應(yīng)的功能。首先需要針對每個按鍵的功能進行編程,然后將各個按鈕對應(yīng)的值傳輸至對應(yīng)內(nèi)存中,單片機就能夠確定按下的按鍵編號,執(zhí)行相關(guān)過程。其整體流程可參考下圖:圖4-4按鍵掃描子程序流程圖5系統(tǒng)實現(xiàn)在硬件制作和軟件設(shè)計過程中遇到很多疑點,針對各種問題需要查閱足夠詳細的資料。在硬件制作中,了解各元器件的功能特性和引腳后再進行焊接,確保焊接正確。軟件設(shè)計中,需要注意函數(shù)的用法和主程序中各模塊函數(shù)的調(diào)用,應(yīng)在編程前設(shè)計好流程圖。5.1硬件調(diào)試根據(jù)電路圖,將STM32單片機控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊焊接在電路板上,系統(tǒng)實物連接圖如下圖5-1系統(tǒng)實物圖。圖5-1實物連接圖實物焊接完后,進行硬件調(diào)試工作。本系統(tǒng)并不復(fù)雜,系統(tǒng)硬件調(diào)試工作相對簡單,首先根據(jù)電路圖檢查電路的焊接及管腳連接是否正確,電路板是否存在短路或者斷路的現(xiàn)象,單片機控制模塊是否可以正常上電,使用萬用表檢測下電源部分的各個輸出電壓值是否正常,經(jīng)調(diào)試正常后方可接到各部分電路。用電吹風在溫濕度傳感器DHT11上方加熱,觀察液晶顯示上當前溫度的數(shù)值會升高。液晶顯示界面圖如下圖5.2所示。圖5-2液晶顯示界面圖按下繼電器控制按鍵,可以觀察到繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)打開和閉合。按鍵繼電器控制界面圖如下圖5-3所示。圖5-3按鍵繼電器控制界面圖按下LED燈控制按鍵,可以觀察到LED燈能夠?qū)崿F(xiàn)亮滅。按鍵LED燈控制界面圖如下圖5-4所示。圖5-4按鍵LED燈控制界面圖對數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接收和單片機控制模塊的功能進行測試,測試結(jié)果如表5.1所示。表5.1硬件測試結(jié)果測試功能預(yù)期結(jié)果實際結(jié)果測試是否成功實時檢測可以正確檢測環(huán)境的溫度、濕度可以正確檢測環(huán)境的溫度、濕度成功實時顯示可以顯示檢測環(huán)境的溫度、濕度數(shù)值可以顯示檢測環(huán)境的溫度、濕度數(shù)值成功手動控制可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉成功硬件測試結(jié)果分析:本系統(tǒng)在測試時,實現(xiàn)應(yīng)具備的功能。5.2軟件調(diào)試(1)使用Keil軟件進行軟件代碼編寫,打開基于STM32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)代碼;(2)編譯調(diào)試程序,若調(diào)試出錯,修改對應(yīng)的代碼語句,直到程序OK;(3)調(diào)試通過后,把編譯好的HEX文件下載到STM32F103C8T6單片機中;(4)將調(diào)試好的代碼程序燒錄,觀察OLED液晶顯示情況。 (5)打開傳感器采集程序,觀察OLED液晶顯示情況,是否顯示溫度、濕度數(shù)據(jù)。(6)打開按鍵掃描程序,觀察是否能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉。軟件測試結(jié)果分析:軟件平臺提供了實時檢測及實時顯示家居環(huán)境溫度、濕度數(shù)值功能,以及實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能,完全能夠達到預(yù)期效果??偨Y(jié)通過對本系統(tǒng)設(shè)計的功能要求,制定了與其相應(yīng)的設(shè)計方案,并且由這個設(shè)計方案編寫出相應(yīng)的代碼和對其進行各模塊的實現(xiàn)和調(diào)試,終于實現(xiàn)了基于STM32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),對家居控制系統(tǒng)的構(gòu)建以及單片機技術(shù)的運用有了更深入的了解,對傳感器技術(shù)的運用有了很大的認知和幫助。本家居控制模塊實現(xiàn)以下功能:(1)使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息;(2)具有實時顯示家居環(huán)境的溫濕度信息功能;(3)具有手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。綜上所述,本系統(tǒng)完成了系統(tǒng)功能設(shè)計要求。但仍存在不足之處,其中,傳感器使用的是集成模塊DHT11,雖然外圍電路設(shè)計更加簡單,但是整個系統(tǒng)成本也提高了,采集的溫度和濕度的精確度還有待進一步改善。本人從對系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程中也受益匪淺,今后的日子里,將進一步加強對單片機技術(shù)的認識、理解和運用,以及在控制系統(tǒng)中的運用。今后將在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能上,考慮增加更多的家居環(huán)境監(jiān)測指標,如光照強度、煙霧濃度信息,同時考慮增加蜂鳴器報警模塊,使整個系統(tǒng)更加完整,進一步充分了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,使整個系統(tǒng)更加智能化,更符合當代的發(fā)展潮流。
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