智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本

畢業(yè)設(shè)計(jì)闡明書智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要論文簡(jiǎn)介了基于STM32F103RB單片機(jī)系統(tǒng)控制核心智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)分為三某些:系統(tǒng)板(單片機(jī),電源模塊),GSM模塊,傳感器模塊。全文分別從五個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡明:一、設(shè)計(jì)背景和意義。智能家居背景和發(fā)呈現(xiàn)狀以及GSM和AT指令集簡(jiǎn)介；二、重要器件簡(jiǎn)介；三、設(shè)計(jì)方案。總體框圖設(shè)計(jì),用框圖將設(shè)計(jì)中手機(jī)接受端、GSM模塊、傳感器、LCD.STM32F103RB.電源電路等各硬件構(gòu)成某些之間關(guān)系表達(dá)出來；接著在紅外對(duì)管和聲音傳感器比較后,得出紅外對(duì)管更適合用來防盜結(jié)論,因而采用了紅外對(duì)管方案。四、系統(tǒng)軟件某些；有LCD屏顯示和觸摸屏程序設(shè)計(jì)（我覺得是最難）,硬件某些有STM32F103RB開發(fā)板、GSM模塊、煙霧傳感器、紅外對(duì)管。五、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)某些詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過程。講述了短信報(bào)警過程和修改密碼和手機(jī)號(hào)碼過程。核心詞:智能家居STM32F103RBXPT2046GSMW25X40AT24C02目錄摘要 IABSTRACT II目錄 1第1章緒論 31.1.課題研究背景和意義 31.1.1.家庭自動(dòng)化 31.1.2.家庭網(wǎng)絡(luò) 31.1.3.網(wǎng)絡(luò)家電 41.1.4.信息家電 41.2.國(guó)內(nèi)外發(fā)呈現(xiàn)狀 41.3.GSM技術(shù)簡(jiǎn)介 51.4.AT指令簡(jiǎn)介 71.5.本章小結(jié) 8第2章系統(tǒng)重要器件簡(jiǎn)介 102.1.核心控制芯片STM32F103RB 102.2.觸摸屏控制器XPT2046 112.3.GSM通信芯片SIM900A 122.4.GSM模塊 142.5.煙霧傳感器模塊 152.6.紅外對(duì)管 172.7、FLASHW25X40 182.8、EEPROMAT24C02 202.9、本章小結(jié) 21第3章設(shè)計(jì)方案 223.1.系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) 223.2.傳感器選取 233.3.本章小結(jié) 23第4章系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì) 244.1.系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖及重要程序 244.1.1.系統(tǒng)初始化函數(shù) 254.1.2.LCD顯示及手機(jī)號(hào)碼修改函數(shù) 254.1.3.短信報(bào)警函數(shù) 264.2、STM32F103RB開發(fā)板系統(tǒng) 264.2.1.電源 274.2.2.觸摸屏模塊 274.2.3.EEPROMAT24C02模塊 284.2.4.FLASHW25X40模塊 304.3.本章小結(jié) 32第5章系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn) 335.1.硬件電路 335.2.系統(tǒng)測(cè)試 365.3.測(cè)試成果 395.4.本章小結(jié) 40總結(jié)與展望 41致謝 42參照文獻(xiàn) 43附錄 45第1章緒論1.1.課題研究背景和意義隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科技提高,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),控制技術(shù)水平,信息技術(shù)飛速發(fā)展和提高,推動(dòng)當(dāng)代家庭生活居住方式變化,人們更加追求舒服衣食住行和安全環(huán)境。人類科技發(fā)展和方向最后目的是服務(wù)于生活,這些高科技已經(jīng)影響到人們生活方方面面,使得人們生活習(xí)慣變化和生活質(zhì)量提高。在這些條件下智能家居應(yīng)運(yùn)而生[1]。智能家居住房作為一種平臺(tái),運(yùn)用綜合布線技術(shù)、

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、

安全技術(shù)、

自動(dòng)控制技術(shù)、

音頻和視頻技術(shù)集成家居生活有關(guān)設(shè)施、

居住設(shè)施和家庭籌劃管理系統(tǒng)建設(shè),加強(qiáng)家居安全、

以便、

舒服、

藝術(shù)和生活環(huán)境,以實(shí)現(xiàn)環(huán)保和能源節(jié)約。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)影響下體現(xiàn)。通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將家中（如聲音和視頻設(shè)備,照明系統(tǒng),窗簾和控制,空調(diào)控制和安全系統(tǒng)以及數(shù)字影院系統(tǒng)和AV服務(wù)器和影子內(nèi)閣系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）各種設(shè)備連接在一起,以提供所述電器控制和燈光控制和電話遠(yuǎn)程控制,室內(nèi)和室外遙控控制,防盜報(bào)警器,環(huán)境監(jiān)測(cè)和傳播控制紅外線傳播和溫度可以編程定期控制,各種各樣功能和工具。與普通家居相比,智能家居不但具備老式生活、

建設(shè)、

通信、

信息家電、

自動(dòng)化設(shè)備、

提供全方位信息交互功能,甚至為節(jié)約能源費(fèi)用各種功能[2]。1.1.1.家庭自動(dòng)化家庭自動(dòng)化系統(tǒng)是基于一種中央微解決機(jī)（中央解決單元,CPU）,從有關(guān)電氣和電子產(chǎn)品接受到消息（外部環(huán)境因素,如太陽升起或落下,所導(dǎo)致變化光線和其她變化）,然后發(fā)送依照既定程序,其她電器和電子產(chǎn)品相應(yīng)信息。通過許多中央微解決器接口家電控制,這些接口可以是一種鍵盤,或者它可以是一種觸摸屏,按鈕,計(jì)算機(jī),電話,遙控器,等等;消費(fèi)者可將信號(hào)發(fā)送到中央微解決器,或者從中央微解決器接受信號(hào)[3]。1.1.2.家庭網(wǎng)絡(luò)人們必要把這個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)和純粹“家庭局域網(wǎng)”分開來,它是指連接家庭里計(jì)算機(jī)、各種外設(shè)和與因特網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它僅僅是家庭網(wǎng)絡(luò)一種構(gòu)成部份。家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范疇內(nèi)(可擴(kuò)展到鄰居,社區(qū))將PC.家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和廣域網(wǎng)相連接一種新技術(shù)。當(dāng)前在家庭網(wǎng)絡(luò)所采用連接技術(shù)可以分為“有線”和“無線”兩大類。有線方案重要涉及：雙絞線或同軸電纜連接、電話線連接、電力線連接等；無線方案重要涉及：紅外線連接、無線電連接、基于RF技術(shù)連接和基于PC無線連接等[4]。1.1.3.網(wǎng)絡(luò)家電網(wǎng)絡(luò)家電是普通家用電器使用數(shù)字技術(shù)、

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能控制技術(shù)改進(jìn)新型家用電器。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以互相連接,形成一種家庭網(wǎng)絡(luò),而家庭網(wǎng)絡(luò),可以連接到外部互聯(lián)網(wǎng)。可見,網(wǎng)絡(luò)家電技術(shù)涉及兩個(gè)層次：

第一種裝置,這是因此不同電器可以互相承認(rèn),并一起工作之間聯(lián)網(wǎng)。第二個(gè)層次是解決通信設(shè)備和外部網(wǎng)絡(luò),以便家庭真正成為擴(kuò)展到外部網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。1.1.4.信息家電信息家電是一種便宜,簡(jiǎn)樸實(shí)用,家電和PC重要特點(diǎn)。使用電腦,電信和電子技術(shù)與老式家電產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品相聯(lián)合,是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用越來越廣進(jìn)一步設(shè)計(jì)新家庭生活和家電,信息家電涉及PC,機(jī)頂盒,HPC,DVD,超級(jí)VCD,無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備,視頻游戲設(shè)備,WEBTV,網(wǎng)絡(luò)電話等,都可以通過網(wǎng)絡(luò)互換信息器具,其可以被稱為信息家電。音頻,視頻和通訊設(shè)備是信息家電重要構(gòu)成某些。而在另一方面,基于整合老式商品,這使得它更強(qiáng)大和更容易使用,以便實(shí)用老式家電,信息技術(shù),并創(chuàng)造對(duì)生活更高品質(zhì)家庭生活環(huán)境。例如,模仿電視發(fā)展到數(shù)字電視,VCD到DVD,冰箱,洗衣機(jī),微波爐,也將是一種數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化家電產(chǎn)品。1.2.國(guó)內(nèi)外發(fā)呈現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展和進(jìn)步,人們生活開始追求個(gè)性化、自動(dòng)化、快節(jié)奏,追求趣味十足生活方式。因而,越來越多智能家居興起,在國(guó)內(nèi)如雨后春筍普通局勢(shì)已顯露暴露無疑。然而,國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)發(fā)展并非一帆風(fēng)順,混亂,缺少市場(chǎng)和行業(yè)原則。如何發(fā)展智能家居仍撲朔迷離。國(guó)外智能家居行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭越來越好,國(guó)內(nèi)智能家居業(yè)內(nèi)人士有必要思考這樣一種問題:是什么阻礙了智能家居發(fā)展步伐,咱們應(yīng)當(dāng)如何借鑒國(guó)外智能家居公司學(xué)習(xí)事實(shí)上,美國(guó)開始是第一種研究智能家居,但普及工作做更好,是韓國(guó),韓國(guó)智能家居做較好,這與韓國(guó)先進(jìn)電子技術(shù)密不可分,也多虧政府對(duì)智能社區(qū)和智能家居政策支持。韓國(guó)政府始終大力支持做智能家居,除了提高人民生活水平,更重要是,它可以有效地減少犯罪,增長(zhǎng)了家庭和社會(huì),對(duì)政府管理大有裨益,提高了社會(huì)與家庭之間信息流動(dòng)速度。韓國(guó)政府在漢城和新區(qū)規(guī)定,新建社區(qū)必要有智能家居系統(tǒng)這一種工程,因而韓國(guó)產(chǎn)生了諸多知名品牌智能家居。在國(guó)內(nèi),住房建設(shè)部麾下全國(guó)智能建筑居住區(qū)數(shù)字原則化技術(shù)委員會(huì)和長(zhǎng)虹一起合資建設(shè)子公司發(fā)布了“中華人民共和國(guó)都市居民e家生活指數(shù)報(bào)告”,同步,宣布第一種智能家居發(fā)展評(píng)價(jià)原則“e家生活指數(shù)“。對(duì)智能家居發(fā)展發(fā)揮了積極作用。智能家居在剛剛起始時(shí)候做非常艱難,在社區(qū)智能家居嘗試3-5年內(nèi)逐漸企穩(wěn),如果沒有問題,就可以推出大規(guī)模推廣。咱們國(guó)內(nèi)和國(guó)外環(huán)境是在國(guó)外不同,她們生活環(huán)境,重要因素是別墅,獨(dú)立式主屋,讓智能家居發(fā)展更集中在聯(lián)通信息網(wǎng)絡(luò),控制和家庭娛樂等方面;咱們生活環(huán)境重要是住宅社區(qū)類型,因此重點(diǎn)發(fā)展重要體當(dāng)前安全監(jiān)控方面。韓國(guó)生活習(xí)慣和咱們接近,重點(diǎn)發(fā)展重要體當(dāng)前安全監(jiān)控方面,但她們電子行業(yè)發(fā)展非常好,因此在多媒體娛樂控制速度比咱們發(fā)展..

雖然當(dāng)前,國(guó)務(wù)院、住建部、工業(yè)信息化部出臺(tái)一系列政策勉勵(lì)智能家居發(fā)展,但這些只是指引方針,智能家居在中華人民共和國(guó)將來發(fā)展,政府行為會(huì)越來越弱,最后成敗是由市場(chǎng)決定,政府重要職能,統(tǒng)籌,制定統(tǒng)一原則就可以不需要太多干預(yù)。總體來說,智能家居在中華人民共和國(guó)普及還需要幾年時(shí)間。當(dāng)前某些國(guó)外智能家居廠商也非?？春弥腥A人民共和國(guó)智能家居市場(chǎng),這些國(guó)外公司進(jìn)入將推動(dòng)國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展。

上半年,在上海博世安防系統(tǒng)推出了全新智能家居系統(tǒng)。據(jù)悉,該系統(tǒng)是專為高品位住宅設(shè)計(jì),為客戶提供基于IP網(wǎng)絡(luò)高品位可視對(duì)講產(chǎn)品光幕具備智能控制系統(tǒng)和集成安全模塊,紅外轉(zhuǎn)發(fā)器,遙控器和家電產(chǎn)品等萬能遙控器。推出新系統(tǒng),標(biāo)志著博世正式進(jìn)入智能家居市場(chǎng)。鑒于當(dāng)前市場(chǎng)調(diào)控,博世注入了新活力,智能家居市場(chǎng)。

智能家居“錢”途無量,但當(dāng)前仍處在學(xué)習(xí)外國(guó)公司階段。在這里學(xué)習(xí)是不是所有照本宣科,而是依照咱們國(guó)家環(huán)境政策,從國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)吸取營(yíng)養(yǎng),通過“機(jī)”生雞蛋,增長(zhǎng)了國(guó)內(nèi)公司成功“籌碼”,讓國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)發(fā)展更加欣欣向榮[5]。1.3.GSM技術(shù)簡(jiǎn)介全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunication）就是人們都在使用GSM,是最廣泛使用移動(dòng)電話原則。在超過

200個(gè)國(guó)家和地區(qū)世界和超過

10

億人每天使用

GSM

原則移動(dòng)電話。在"漫游合同"GSM

國(guó)際漫游服務(wù)成為原則之間移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商訂立了種類繁多顧客更廣泛地使用。此前比較

GSM

原則最大區(qū)別在于它信號(hào)和語音通道是數(shù)字,因而

GSM

被視為第二代

（2g）

移動(dòng)電話系統(tǒng)。數(shù)字通信是內(nèi)置于系統(tǒng)。GSM

是一種開放原則,由

3GPP

開發(fā)。GSM是第2代（即2G）蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。模仿蜂窩技術(shù)被稱為一代移動(dòng)通信技術(shù),寬帶CDMA技術(shù)被稱為三代移動(dòng)通信技術(shù),即3G。GSM屬于一種蜂窩網(wǎng)絡(luò),也就是說移動(dòng)電話必要要連接到它能搜索到近來蜂窩單元區(qū)域才干使用。GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)在各種不同無線電頻率上。GSM網(wǎng)絡(luò),共有四種不同蜂窩單元尺寸:巨蜂窩,微蜂窩,微微蜂窩和傘蜂窩。覆蓋因不同環(huán)境而不同。巨蜂窩可以看出基站天線安裝在最重要是在天線或建筑物上那種。微蜂窩天線高度比那些平均建筑物高度,普通用在市區(qū)。微微蜂窩是一種小型蜂窩覆蓋范疇只有幾十平方米,重要用于室內(nèi)。傘蜂窩被用于覆蓋一種較小蜂窩網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn),彌補(bǔ)之間空白區(qū)域蜂窩信號(hào)。依照天線高度,增益和傳播條件,從一百多米到數(shù)十公里半徑。最大距離GSM規(guī)范支持實(shí)際使用可以支持到35公里。有蜂窩擴(kuò)張概念,社區(qū)半徑可以增長(zhǎng)一倍,甚至更多。GSM還支持室內(nèi)覆蓋,可以把室外天線分布功率分派器到室內(nèi)天線分布系統(tǒng)中。這是一種典型配備方發(fā),以滿足在房子內(nèi)高密度內(nèi)部規(guī)定,在商場(chǎng),機(jī)場(chǎng)很常用。然而,這是沒有必要,由于建筑物通過室內(nèi)覆蓋范疇可以通過無線信號(hào)來實(shí)現(xiàn),但是這可以減少干擾并提高回波信號(hào)質(zhì)量[6]。GSM900MHz頻段GSM900MHz頻段雙工間隔為45MHz,有效帶寬為25MHz,124個(gè)載頻,每個(gè)載頻8個(gè)信道。GSM900：上行（MHz）890-915；下行（MHz）935-960（GSM最先實(shí)現(xiàn)頻段,也是使用最廣頻段）GSM900E：上行（MHz）880-915；下行（MHz）925-960（900MHz擴(kuò)展頻段）2.中華人民共和國(guó)GSM900使用頻率①中華人民共和國(guó)移動(dòng)●上行頻段:890-909MHz●下行頻段:935-954Mhz②中華人民共和國(guó)聯(lián)通●上行頻段:909-915MHz●下行頻段:954-960Mhz3.DCS1800MHz頻段GSM1800MHz頻段雙工間隔為95MHz,有效帶寬為75MHz,374個(gè)載頻,每個(gè)載頻8個(gè)信道。GSM1800:上行（MHz）1710-1785；下行（MHz）1805-1880（合用于對(duì)信道容量需求大市場(chǎng),應(yīng)用范疇僅次于900M。）中華人民共和國(guó)DCS1800使用頻率①中華人民共和國(guó)移動(dòng)●上行頻段:1710-1720MHz●下行頻段:1805-1815Mhz②中華人民共和國(guó)聯(lián)通●上行頻段:1745-1755Mhz●下行頻段:1840-1850MHz1.4.AT指令簡(jiǎn)介AT即Attention,AT指令集是從終端設(shè)備(TerminalEquipment,TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DataTerminalEquipment,DTE)向終端適配器(TerminalAdapter,TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DataCircuitTerminalEquipment,DCE)發(fā)送。通過TA,TE發(fā)送AT指令來控制移動(dòng)臺(tái)(MobileStation,MS)功能,與GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。顧客可以通過AT指令進(jìn)行呼喊、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面控制。AT指令必要以"AT"或"at"開頭,以回車（<CR>）結(jié)尾。模塊響應(yīng)普通緊隨其后,格式為：<回車><換行><響應(yīng)內(nèi)容><回車><換行>[7]。SIM900A模塊提供AT命令包括符合GSM07.05.GSM07.07和ITU-TRecommendationV.25ter指令,以及SIMCOM自己開發(fā)指令。接下來咱們簡(jiǎn)介幾種慣用AT指令:1、AT+CPIN？

這個(gè)指令用于查詢SIM卡狀態(tài),重要是查詢PIN碼,如果該指令返回:+CPIN:READY,則表白SIM卡狀態(tài)正常,返回其她值,則有也許是沒有SIM卡。

2、AT+CSQ

這個(gè)指令用于查詢信號(hào)質(zhì)量,返回SIM900A模塊接受信號(hào)強(qiáng)度,如返回:+CSQ:24,0,表達(dá)信號(hào)強(qiáng)度是24（最大有效值是31）。如果信號(hào)強(qiáng)度過低,則要檢查天線與否接好了？

3、AT+COPS?

這個(gè)指令用于查詢當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商,該指令只有在連上網(wǎng)絡(luò)后,才返回運(yùn)營(yíng)商,否則返回空,如返回:+COPS:0,0,"CHINAMOBILE",表達(dá)當(dāng)前選取運(yùn)營(yíng)商是中華人民共和國(guó)移動(dòng)。

4、AT+CGMI

這個(gè)指令用于查詢模塊制造商,如返回:SIMCOM_Ltd,闡明SIM900A模塊是SIMCOM公司生產(chǎn)。

5,、AT+CGMM

這個(gè)指令用于查詢模塊型號(hào),如返回:SIMCOM_SIM900A,闡明模塊型號(hào)是SIM900A。

6、AT+CGSN

這個(gè)指令用于查詢產(chǎn)品序列號(hào)（即IMEI號(hào)）,每個(gè)模塊IMEI號(hào)都是不同樣,具備全球唯一性,如返回:,闡明模塊產(chǎn)品序列號(hào)是:。

7、AT+CNUM

這個(gè)指令用于查詢本機(jī)號(hào)碼,必要在SIM卡在位時(shí)候才可查詢,如返回:+CNUM:

"","1590353",129,7,4,則表白本機(jī)號(hào)碼為:1590353。此外,不是所有SIM卡都支持這個(gè)指令,有個(gè)別SIM卡無法通過此指令得到其號(hào)碼。

8、ATE1這個(gè)指令用于設(shè)立回顯模式（默認(rèn)啟動(dòng)）,即模塊將收到AT指令完整返回給發(fā)送端,啟用該功能,有助于調(diào)試模塊。如果不需要啟動(dòng)回顯模式,則發(fā)送ATE0指令即可關(guān)閉,這樣收到指令將不再返回給發(fā)送端,這樣以便程序控制。9、AT+CNMI這個(gè)指令用于設(shè)立新消息批示。發(fā)送:AT+CNMI=2,1,設(shè)立新消息提示,當(dāng)收到新消息,且SIM卡未滿時(shí)候,SIM900A模塊會(huì)返回?cái)?shù)據(jù)給串口,如:+CMTI:"SM",2,表達(dá)收到接受到新消息,存儲(chǔ)在SIM卡位置2。10、AT+CMGF這個(gè)指令用于設(shè)立短消息模式,SIM900A支持PDU模式和文本（TEXT）模式等2種模式,發(fā)送:AT+CMGF=1,即可設(shè)立為文本模式。

11.AT+CSCS這個(gè)指令用于設(shè)立TE字符集,默以為GSM7位缺省字符集,在發(fā)送純英文短信時(shí)候,發(fā)送:AT+CSCS="GSM",設(shè)立為缺省字符集即可。在發(fā)送中英文短信時(shí)候,需要發(fā)送:AT+CSCS="UCS2",設(shè)立為16位通用8字節(jié)倍數(shù)編碼字符集。

12.AT+CSMP這個(gè)指令用于設(shè)立短消息文本模式參數(shù),在使用UCS2方式發(fā)送中文短信時(shí)候,

需要發(fā)送:AT+CSMP=17,167,2,25,設(shè)立文本模式參數(shù)。

13.AT+CMGR這個(gè)指令用于讀取短信,例如發(fā)送:AT+CMGR=1,則可以讀取SIM卡存儲(chǔ)在位置1短信。

14、AT+CMGS這個(gè)指令用于發(fā)送短信,在"GSM"字符集下,最大可以發(fā)送180個(gè)字節(jié)英文字符,在"UCS2"字符集下,最大可以發(fā)送70個(gè)中文（涉及字符/數(shù)字）。該指令咱們?cè)诒趁嬖敿?xì)簡(jiǎn)介。

15.AT+CPMS這個(gè)指令用于查詢/設(shè)立優(yōu)選消息存儲(chǔ)器,通過發(fā)送：AT+CPMS?,可以查詢當(dāng)前SIM卡最大支持多少條短信存儲(chǔ),以及當(dāng)前存儲(chǔ)了多少條短信等信息。1.5.本章小結(jié)本章重要闡述了智能家居發(fā)展背景,發(fā)展過程和GSM某些簡(jiǎn)介。闡述了智能家居長(zhǎng)處和其發(fā)展必然性,簡(jiǎn)介了GSM工作頻率等某些狀況,最重要是簡(jiǎn)樸簡(jiǎn)介了某些AT指令使用闡明,最后簡(jiǎn)樸闡明了本設(shè)計(jì)重要工作。第2章系統(tǒng)重要器件簡(jiǎn)介2.1.核心控制芯片STM32F103RB在本系統(tǒng)中STM32F103RB是核心控制芯片,異常狀況鑒定、GSM模塊控制、LCD觸摸屏控制等都離不開本芯片,它是本系統(tǒng)心脹如圖2.1。STM32F1系列屬于中低端32位ARM微控制器,該系列芯片是意法半導(dǎo)體（ST）公司出品,其內(nèi)核是Cortex-M3。依照片上閃存大小可分為三大類芯片：小容量（16K和32K）,中容量（64K和128K）,高容量（256K,384K和512K）[8]。芯片上集成了諸多外設(shè)如：定期器,CAN,ADC,SPI,I2C,USB,UART等。內(nèi)核-ARM32位Cortex-M3-72MHz最大運(yùn)營(yíng)頻率,可達(dá)1.25DMIPS/MHZ（DhrystONe2.1）在零等待周期存儲(chǔ)器訪問-單周期乘法和硬件除法存儲(chǔ)器-從閃存程序存儲(chǔ)器32K到512K字節(jié)（STM32F103XXXX第二個(gè)X代表閃存容量,其中涉及:“4”=16K,“6”=32K,“8”=64K,B=128K,C=256K,D=384K,E=512K）-最大64K字節(jié)SRAM電源管理--2.0-3.6V電源和I/O引腳-電源開/關(guān)復(fù)位（POR/PDR）,可編程電壓檢測(cè)器（PVD）-4-16MHZ晶體振蕩器-通過工廠調(diào)節(jié)為8MHz阻容振蕩器嵌入式-嵌入式與校準(zhǔn)RC振蕩器40KHz-要生成CPU時(shí)鐘鎖相環(huán)-隨著32KHz標(biāo)定RC振蕩器低功耗-待機(jī),睡眠和停機(jī)模式--Vbat電源到RTC和備份寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 圖2.1STM32F103RBT6-多達(dá)16個(gè)輸入通道兩個(gè)12位ADC,1微秒轉(zhuǎn)換時(shí)間-轉(zhuǎn)換范疇:0?3.6V-保持功能和雙采樣-溫度傳感器DMA-兩個(gè)DMA控制器,一共有12個(gè)DMA通道:DMA1具備七個(gè)頻道,DMA2有五個(gè)通道-支持外設(shè)有：定期器,ADC,SPI,USB,IIC和UART-多達(dá)112個(gè)迅速I/O端口（僅Z系列擁有超過100引腳）--26/37/51/80/112I/O端口,所有I/O端口圖像16個(gè)外部中斷;幾乎所有端口可以容忍5V信號(hào)調(diào)試模式-串行線調(diào)試（SWD）和JTAG接口-多達(dá)8個(gè)定期器-三個(gè)16位定期器,每個(gè)定期器有多達(dá)四個(gè)輸入捕獲/輸出比較/PWM或脈沖計(jì)數(shù)通道和增量編碼器輸入-一種16死區(qū)時(shí)間控制和緊急制動(dòng),用于電機(jī)控制PWM高檔控制定期器-兩個(gè)看門狗定期器（獨(dú)立和窗口型）-系統(tǒng)定期器:24從零下計(jì)數(shù)器-截至九通訊接口:2個(gè)I2C接口（支持SMBus/PMBus）3個(gè)USART接口（支持ISO7816接口,LIN,紅外線接口和調(diào)制解調(diào)器控制）2個(gè)SPI接口（18M比特/秒）CAN接口（2.0B有源）USB2.0全速接口計(jì)算單元CRC計(jì)算單元,新批96位唯一代碼封裝ECOPACK封裝2.2.觸摸屏控制器XPT2046XPT2046是一款4線觸摸屏控制器芯片,她在本系統(tǒng)中如圖2.2所示,XPT2046是一款4線觸摸屏控制器芯片,具有12位辨別率,125KHz轉(zhuǎn)換率逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。XPT2046有支持從1.5V到5.25V低電壓I/O接口。XPT2046通過兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,以檢測(cè)在屏幕位置執(zhí)行被按壓,此外,還可以測(cè)量施加到觸摸屏上壓力。自己內(nèi)部2.5V參照電壓,可被用作使用輔助輸入,溫度測(cè)量和電池監(jiān)測(cè)模式時(shí),0V到6V。它集成XPT2046薄膜內(nèi)溫度傳感器。在2.7V典型操作中,關(guān)閉基準(zhǔn)電壓后,功率消耗可以達(dá)到不大于0.75MW。XPT2046有微型封裝：TSSOP-16,QFN-16（高度僅0.75mm厚度）和VFBGA-48。在-40℃?+85℃可以正常工作[9]。芯片重要特點(diǎn)[10]4線觸摸屏接口觸摸壓力測(cè)量功能可直接測(cè)量電源電壓（0V?6V）低功耗（260μA）可單電源,2.2V-5.25Vz工作電壓范疇1.5V支持5.25V?級(jí)數(shù)碼I/O端口自己內(nèi)部+2.5V參照電壓具備125KHz轉(zhuǎn)換率使用QSPI?和SPI?3線通信接口可編程,8位或12位辨別率,具備1路輔助模仿輸入它可以自動(dòng)斷電小型封裝,節(jié)約電路面積:TSSOP-16,QFN-16（高度僅0.75mm厚度）和VFBGA-48完全兼容TSC2046,ADS7843/7846和AK4182圖2.2XPT2046原理框圖2.3.GSM通信芯片SIM900A如圖2.3所示,SIM900A芯訊通推出了一款新緊湊型產(chǎn)品。它屬于雙頻GSM/GPRS模塊,完整SMT封裝,只SIM900A針對(duì)中華人民共和國(guó)市場(chǎng),其性能在一種緊湊,穩(wěn)定高性價(jià)比。SIM900A行業(yè)原則接口,可以以GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz頻率,可以實(shí)現(xiàn)語音,短信,數(shù)據(jù)低功耗傳播和傳真信息。此外,SIM900A24x24x3mm大小,M2M應(yīng)用可以合用于各種類型設(shè)計(jì)規(guī)定,特別是對(duì)纖細(xì)和緊湊設(shè)計(jì)[11]。重要特點(diǎn)*雙頻900/1800MHz*GPRS多時(shí)隙級(jí)別10/8*GPRS移動(dòng)臺(tái)B級(jí)*符合GSM+2/2原則-4類（2W@900兆赫）-第1類（1W@1800MHz）*尺寸:24*24*3毫米*重量:3.4g 圖2.3SIM900A*通過AT命令（GSM07.07,07.05和控制SIMCOM增強(qiáng)型AT命令集）*電源電壓范疇:3.1V~4.8V*低功耗:1.5毫安（睡眠模式）*工作溫度范疇:-40°C至+85°C數(shù)據(jù)傳播*GPRSclass10:最大85.6kbps（下行速率）*支持PBCCH*編碼方案CS1,2,3,4*CSD高達(dá)14.4kbps*USSD*非透明*PPP合同棧短信*點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MOandMT*短信廣播*文本和PDU模式接口*支持SIM卡3V/1.8V接口*模仿音頻接口*支持RTC*SPI接口*串行接口*天線焊盤*I2C*GPIO*PWM*ADC2.4.GSM模塊GSM模塊有諸多功能,例如收發(fā)短信、接打電話、GPRS上網(wǎng)等。在本系統(tǒng)中是用來發(fā)報(bào)警短信短信。ATK-SIM900A-V12（V12是版本號(hào),下面均以ATK-SIM900A表達(dá)該產(chǎn)品）是ALIENTEK推出一款高性能工業(yè)級(jí)GSM/GPRS模塊（開發(fā)板）。ATK-SIM900A模塊板載SIMCOM公司工業(yè)級(jí)雙頻GSM/GPRS模塊:SIM900A,工作頻率雙頻:900/1800Mhz,可減少功耗實(shí)現(xiàn)語音,數(shù)據(jù)和信息,短信傳真?zhèn)鞑ィ⊿MS,MMS,不支持）。ATK-SIM900A模塊支持RS232串口和LVTTL,并與硬件流控制,支持5V?24V寬工作電壓范疇,因此該模塊可以與我系統(tǒng)連接非常以便實(shí)現(xiàn)語音,短信和GPRS數(shù)據(jù)傳遞函數(shù),如圖2.4所示。[12]ATK-SIM900A模塊基本特性如下所示：

通信接口1RS232串口/LVTTL串口

支持AT命令控制（GSM07.07,07.05以及SIMCOM增強(qiáng)AT命令集）

支持RTS/CTS硬件流控控制

支持從1200bps~115200bps范疇通信速率（帶自動(dòng)波特率檢測(cè)）

支持調(diào)試接口（可用于調(diào)試和軟件升級(jí)）

語音接口3.5mm耳機(jī)+麥克風(fēng)座

天線接口SMA接口,自帶GSM（900M/1800M）專用小辣椒天線

電源接口DC005-2.1mm直流電源座

SIM卡接口支持1.8V/3VSIM卡

工作頻段EGSM900Mhz/DCS1800Mhz自動(dòng)搜索2個(gè)頻段

發(fā)射功率Class4(2W)@EGSM900M

Class1(1W)@DCS1800M

GPRS連接特性GPRSmlti-slotclass10/8GPRSmobilestationclassB/CC

工作溫度2-40℃~+85℃

外形尺寸80mm*58mm電源供電DC5~24V

IO電平1Voh(max)2.8V、Vol(min)0V

功耗212~90mA@12V圖2.4ATK-SIM900A模塊資源圖2.5.煙霧傳感器模塊煙霧傳感器在本設(shè)計(jì)中我是用來檢測(cè),家里與否發(fā)生了煤氣泄漏,發(fā)生煤氣泄漏煙霧傳感器會(huì)輸出低電平,否則輸出高電平。我使用煙霧傳感器是MQ-2,在清潔空氣中使用MQ-2,氣體傳感器敏感材料氧化錫（SnO2）導(dǎo)電性較低。當(dāng)存在于可燃?xì)怏w中,傳感器電導(dǎo)率增大隨著在空氣中可燃?xì)怏w濃度增長(zhǎng)。使用簡(jiǎn)樸電路來變化轉(zhuǎn)換在相應(yīng)于輸出信號(hào)中氣體濃度導(dǎo)電性如圖2.5所示。MQ-2氣體傳感器高液化氣,丙烷,氫敏捷度和檢測(cè)天然氣等易燃蒸氣也非常好。該傳感器可以檢測(cè)各種可燃?xì)怏w,它是用于各種應(yīng)用低成本傳感器。如圖2.6、2.7是煙霧傳感器外形圖,圖2.8是煙霧傳感器構(gòu)造圖。圖2.5煙霧傳感器原理圖模塊應(yīng)用:可用于家庭和工廠氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置,合用氣體,丁烷,丙烷,甲烷,煙霧檢測(cè);模塊特點(diǎn):1,采用高品質(zhì)雙面板設(shè)計(jì),與電源批示燈和TTL信號(hào)輸出批示;2,用DO開關(guān)信號(hào)（TTL）輸出和模仿輸出AO;3,TTL輸出有效信號(hào)為低。（當(dāng)輸出低信號(hào)光可以直接連接微控制器或繼電器模塊）4,模仿輸出電壓與高濃度越高電壓。5,液化石油氣,天然氣,都市煤氣,煙具備更好敏捷度。6,有四個(gè)螺絲孔容易定位;7,產(chǎn)品尺寸:32（L）*20（W）*22（H）8,具備長(zhǎng)壽命和可靠穩(wěn)定性9,迅速響應(yīng)恢復(fù)特性電氣性能:輸入電壓:DC5V電源（電流）:150毫安DO輸出:TTL數(shù)字0和1（0.1和5V）AO輸出:約0.1-0.3V（相對(duì)干凈）,濃度最高電壓4V特別闡明：當(dāng)傳感器供電時(shí),需要預(yù)熱約20S,測(cè)量數(shù)據(jù)才會(huì)變得穩(wěn)定,發(fā)熱是傳感器一種正?，F(xiàn)象,由于里面有電線,如果發(fā)熱太嚴(yán)重就不正常。接線方式:1,VCC:正電源（5V）2,GND:負(fù)一層3,DO:TTL開關(guān)信號(hào)輸出4,AO：模仿輸出A.原則工作條件符號(hào)參數(shù)名稱技術(shù)條件 Vc回路電壓≤15VACorDCVH加熱電壓5.0V±0.2VACorDC RL負(fù)載電阻可調(diào)RH溫度加熱電阻31Ω±3Ω 圖2.6煙霧傳感器正面PH加熱功耗≤900mWB.環(huán)境條件符號(hào)參數(shù)名稱技術(shù)條件Tao 工作溫度 -10℃-50℃Tas 儲(chǔ)存溫度 -20℃-70℃ RH 相對(duì)濕度 低于95％RH21％O2氧濃度（原則條件）氧氣濃度會(huì)影響敏捷度特性最小值不不大于2％

C.敏捷度特性符號(hào) 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 圖2.7煙霧傳感器背面Rs 傳感器表面電阻 3KΩ-30KΩ(1000ppm異丁烷)α異丁烷 濃度斜率 ≤0.6

原則工作條件溫度20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V

相對(duì)濕度65%±5%Vh:5.0V±0.1VD.構(gòu)造外形測(cè)試電路

部件材料

1氣體敏感層二氧化錫

2電極金（Au）

3測(cè)量電極引線鉑（Pt）

4加熱器鎳鉻合金（Ni-Cr）

5陶瓷管三氧化二鋁

6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）

7卡環(huán)鍍鎳銅材（Ni-Cu）

8基座膠木圖 9針狀管腳鍍鎳銅材（Ni-Cu） 2.8煙霧傳感器構(gòu)造圖

2.6.紅外對(duì)管紅外對(duì)管在本設(shè)計(jì)中我是用來檢測(cè)與否有小偷,將紅外對(duì)管安裝在保險(xiǎn)柜、門口等某些小偷偷東西必經(jīng)之處,家里沒人時(shí)打開防盜報(bào)警,當(dāng)有東西擋住紅外線傳播時(shí),會(huì)輸出低電平,以此來報(bào)警,。如圖2.9紅外對(duì)管有兩方面構(gòu)成,一種接,一種發(fā)。環(huán)境光傳感器模塊適應(yīng)性,它有一對(duì)紅外發(fā)射器和接受器,發(fā)射管發(fā)射某些檢測(cè)障礙物方向時(shí)紅外線頻率,而不是將信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)后接受紅外線接受管,通過所述比較器電路解決（一低電平信號(hào)）有效距離范疇0?30CM,5V工作電壓。傳感器檢測(cè)范疇可以以小干擾來調(diào)節(jié),組裝容易,使用以便特點(diǎn)。模塊參數(shù)闡明1.當(dāng)模塊檢測(cè)到前方有障礙物信號(hào)時(shí),OUT端口持續(xù)輸出低電平信號(hào),該模塊檢測(cè)距離0～30cm,檢測(cè)距離可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、傳感器模塊輸出端口OUT可以直接與單片機(jī)IO口連接即可,也可以直接驅(qū)動(dòng)一種5V繼電器；連接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO3.可采用5V直流電源對(duì)模塊進(jìn)行供電。4.電流:20mA5.有效距離:30CM6.尺寸:20*10*8MM7、引線長(zhǎng)度:30CM模塊接口闡明紅線-正極黑線-負(fù)極黃線-信號(hào)OUT 圖2.9紅外對(duì)管2.7、FLASHW25X40我在W25X40中存了一種ASCII碼8*16字庫(kù)和一種GB231216*16字庫(kù),用于LCD顯示。W25X40

有4M位串行閃存記憶空間。25X

系列提供了靈活性和性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通串行閃存設(shè)備。她們是抱負(fù)代碼下載應(yīng)用程序,以及存儲(chǔ)語音、

文本和數(shù)據(jù)。設(shè)備操作單

2.7v

到

3.6v

電源,活躍狀態(tài)下電流消耗低至

5mA

,低功耗狀態(tài)下電流消耗低至1μA

。所有器件均以節(jié)約空間軟件包提供。W25X40陣列被組織成每個(gè)

256字節(jié)一種可編程頁(yè)。256個(gè)字節(jié)最多可以使用頁(yè)面程序指令一次編程。頁(yè)可以在

16頁(yè)

（扇區(qū)擦除）、256

頁(yè)（塊擦除）

或整個(gè)晶片

(芯片擦除）

組中擦除。W25X40有128個(gè)可擦除扇區(qū)和8個(gè)可擦寫塊。不大于4KB數(shù)據(jù)在應(yīng)用程序需要數(shù)據(jù)和參數(shù)存儲(chǔ)中有更大靈活性,如圖2.10所示。

W25X40支持原則串行外設(shè)接口

（SPI）,和一種高性能雙輸出

SPI

,使用四個(gè)針腳：

串行時(shí)鐘、

芯片選取、

串行數(shù)據(jù)

I/O

和串行數(shù)據(jù)輸出。SPI

時(shí)鐘頻率

75MHz

支持容許等效時(shí)鐘速率

150兆赫時(shí)使用迅速讀取雙輸出指令。這些傳播速率可和

8

和

16位并行閃存記憶相媲美。[13]●

串行閃存記憶—

W25X40:

4M位

/

512k字節(jié)

（524,288）—

每可編程頁(yè)

256個(gè)字節(jié)—

均勻

4k字節(jié)扇區(qū)

/

64k字節(jié)塊●

SPI

與單或雙輸出—

時(shí)鐘,芯片選取、

數(shù)據(jù)輸入輸出,數(shù)據(jù)輸出—

SPI

靈活性可選保持功能●

數(shù)據(jù)傳播到

150兆位

/

秒—

時(shí)鐘操作到

75兆赫—

迅速讀雙輸出指令 圖2.10W25X40器件圖—

自動(dòng)增量讀取功能●

靈活體系構(gòu)造與

4KB

部門—

扇區(qū)擦除

（4k字節(jié)）—

塊擦除

（64k字節(jié)）—

頁(yè)

256

個(gè)字節(jié)

,最長(zhǎng)2ms—

達(dá)

100000個(gè)擦寫周期—

保存

20年●

低功耗、

寬溫度范疇—

單

2.7

至

3.6v

電源供電—

5mA

活躍電流、

1μA

電源關(guān)閉

（typ）—-40°

至

+85°C

經(jīng)營(yíng)范疇●

軟件和硬件寫保護(hù)—

寫保護(hù)所有或某些內(nèi)存—

啟用禁用目錄

pin

保護(hù)—

頂部或底部陣列保護(hù)●

空間高效包裝—

8引腳

SOIC

208mil

（W25X40/80）W25X40指令集如表1所示。表1W25X40指令集指令第1字節(jié)第2字節(jié)第3字節(jié)第4字節(jié)第5字節(jié)第6字節(jié)第n字節(jié)寫使能06h寫禁止04h讀狀態(tài)寄存器05h(S7–S0)(1)寫狀態(tài)寄存器01hS7–S0讀數(shù)據(jù)03hA23–A16A15–A8A7–A0(D7–D0)(Nextbyte)continuous迅速讀0BhA23–A16A15–A8A7–A0dummy(D7–D0)continuous頁(yè)寫02hA23–A16A15–A8A7–A0(D7–D0)(Nextbyte)Upto256

bytes塊擦除D8hA23–A16A15–A8A7–A0扇區(qū)擦除20hA23–A16A15–A8A7–A0整片擦除C7h低功耗B9h低功耗喚醒/設(shè)備IDABhdummydummydummy(ID7-ID0)(4)制造商/設(shè)備ID90hdummydummy00h(M7-M0)(ID7-ID0)JEDECID9Fh制造商(ID15-ID8)(ID7-ID0)注釋:1.數(shù)據(jù)字節(jié)一方面轉(zhuǎn)移與最高有效位。字節(jié)字段中括號(hào)"()"數(shù)據(jù)表白從上做針設(shè)備正在讀取數(shù)據(jù)。2.狀態(tài)寄存器內(nèi)容將會(huì)重復(fù)不斷直到

/CS

終結(jié)該指令。3.請(qǐng)參閱制造商和設(shè)備標(biāo)記表設(shè)備

ID

信息。4.設(shè)備

ID

將重復(fù)不斷直到

/CS

終結(jié)該指令。2.8、EEPROMAT24C02AT24C02是用來存儲(chǔ)觸摸屏校準(zhǔn)數(shù)據(jù),密碼和手機(jī)號(hào)碼,外形如圖2.11。AT24C02是2048位串行電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM),組織形式為256字×8位字長(zhǎng)。AT24C02B合用于許多規(guī)定低功耗和低電壓操作工業(yè)級(jí)或商業(yè)級(jí)應(yīng)用。AT24C02特性[14]

?低壓和原則電壓操作

—2.7(Vcc=2.7to5.5V)

?內(nèi)部組織256x8(2K)

?2-Wire串行接口

?施密特除法器,過濾輸入,實(shí)現(xiàn)噪音抑制

?雙向數(shù)據(jù)傳播合同

?1MHz(5.0V),兼容400KHz(1.8V,2.5V,2.7V)

?寫保護(hù)引腳,實(shí)現(xiàn)硬件數(shù)據(jù)保護(hù)

?8字節(jié)頁(yè)寫模式

?容許頁(yè)面局部寫入圖2.11AT24C02器件圖

?自定期寫入周期(最大5ms)

?高可靠性

—耐久度：1百萬次寫周期

—數(shù)據(jù)保存：1

?8腳PDIP,8腳JEDECSOIC,8腳UltraLeadFrameLandGridArray(ULA),5腳SOT23,8腳TSSOP,和8觸點(diǎn)dBGA2封裝2.9、本章小結(jié)本章內(nèi)容是對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中需要用到重要器件:核心芯片STM32F103RB.電阻屏控制芯片XPT2046.GSM芯片SIM900A.GSM模塊、紅外對(duì)管、煙霧傳感器、W25X40、AT24C02等,都在功能、芯片特性以及各管腳用途等方面做了較為詳細(xì)簡(jiǎn)介。第3章設(shè)計(jì)方案3.1.系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)思路可分為:STM32F103RB核心某些（主芯片STM32F103RB、電源電路等）、LCD驅(qū)動(dòng)某些、GSM模塊、傳感器模塊等某些。系統(tǒng)框圖如圖3.1LCD、觸摸屏STM32F103RBLCD顯示手機(jī)接受端GSM模塊LCD、觸摸屏STM32F103RBLCD顯示手機(jī)接受端GSM模塊觸摸屏感知觸摸屏感知電源電源信號(hào)源信號(hào)源電源傳感器電源傳感器圖3.1本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖 由傳感器檢測(cè)煤氣含量超標(biāo)信號(hào)和紅外信號(hào),然后將檢測(cè)到信號(hào)發(fā)給STM32F103RB,芯片檢測(cè)得到是什么信號(hào),依照信號(hào)不同選取發(fā)送不同短信給指定手機(jī)。手機(jī)號(hào)碼可以通過觸摸屏來進(jìn)行修改。[15]STM32F103RB:在系統(tǒng)中處在核心地位,它將LCD.觸摸屏、傳感器、GSM模塊等連接起來,實(shí)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)功能。傳感器:我在本設(shè)計(jì)里使用了兩個(gè)傳感器,如果需要還可以添加別傳感器。這兩個(gè)傳感器是,紅外對(duì)管、煙霧傳感器。紅外對(duì)管在平時(shí)輸出高電平,當(dāng)有東西擋著紅外線傳播,接受器接受不到信號(hào)時(shí),輸出低電平?？梢杂脕頇z測(cè)與否有小偷。煙霧傳感器,平時(shí)輸出高電平,當(dāng)空氣中煙霧、可燃?xì)怏w達(dá)到一定濃度時(shí),輸出低電平,可以檢測(cè)與否發(fā)生火災(zāi)和煤氣泄漏。GSM模塊:GSM模塊在本設(shè)計(jì)中起作用是發(fā)短信。當(dāng)單片機(jī)收到傳感器傳進(jìn)來低電平后,判斷是哪個(gè)傳感器傳進(jìn)來,然后通過串口發(fā)出不同內(nèi)容給GSM模塊,GSM依照發(fā)來信息,將短信發(fā)往特定手機(jī)。LCD.觸摸屏：LCD.觸摸屏在系統(tǒng)中處在輔助地位,但是它不可或缺。一種產(chǎn)品發(fā)報(bào)警短信不也許都發(fā)給同一種人,如果主人換了手機(jī)卡怎么辦？這時(shí)候LCD.觸摸屏就要發(fā)揮她作用了。咱們可以通過觸摸屏來修改發(fā)送目的手機(jī)號(hào)碼,這樣當(dāng)主人換手機(jī)卡后,就可以自己修改要發(fā)送短信到自己手機(jī)。當(dāng)修改完手機(jī)號(hào)后,新手機(jī)號(hào)會(huì)被存儲(chǔ)在EEPROM里以便下次發(fā)短信時(shí)讀取。電源：開發(fā)板上電源是由芯片AMS1117-3.3V產(chǎn)生,它將USB5V電壓轉(zhuǎn)化為3.3V電壓供開發(fā)板使用。GSM模塊12V電源和傳感器5V電源是由獨(dú)立電源提供。3.2.傳感器選取當(dāng)前,用于家庭防盜傳感器重要是兩種方案,紅外線與聲音傳感器。于是便分別對(duì)這兩種方案進(jìn)行對(duì)比。方案一、聲音傳感器聲音傳感器是用來接受聲波,聲振動(dòng)圖像顯示設(shè)備,其作用就像一種麥克風(fēng)（話筒）辦法,但你不能測(cè)量噪聲強(qiáng)度。傳感器包括一種聲音敏感駐極體電容式麥克風(fēng)。使得內(nèi)膜駐極體麥克風(fēng)聲振動(dòng),從而導(dǎo)致電容變化,其產(chǎn)生在電壓相應(yīng)小一點(diǎn)變化。方案二、紅外對(duì)管紅外對(duì)管由紅外發(fā)射管和光敏接受管,或紅外線接受管構(gòu)成,或者用普通一起使用紅外接受器。由紅外線發(fā)光二極管光發(fā)射器時(shí)刻構(gòu)成紅外線發(fā)射,在PN結(jié)形成具備高效率紅外輻射材料（慣用GaAs）,PN結(jié)正向偏置注入電流激發(fā)紅外光,光譜功率分布中心波長(zhǎng)830?950nm。LED發(fā)光二極管英文縮寫,性能正溫度系數(shù),更大電流溫度越高,溫度越高電流就越大,LED紅外光功率電流大小,但是當(dāng)正向電流超過最大額定值,紅外光發(fā)射功率下降。紅外線接受管是具備感光屬于光電二極管,一種單向?qū)щ娦訮N結(jié)特性,因而,需要與反向電壓一起工作。當(dāng)沒有紅外輻射,有一種小反向漏飽和電流（暗電流）。此時(shí),光電二極管不導(dǎo)通。當(dāng)光飽和及時(shí)反向漏電流增長(zhǎng)時(shí),光電流形成,在一定范疇內(nèi)隨入射光強(qiáng)度增長(zhǎng)內(nèi)。綜合兩種方案,方案一使用聲音傳感器,方案二使用紅外對(duì)管。聲音傳感器接受范疇廣,但是它容易浮現(xiàn)錯(cuò)誤判斷,例如當(dāng)外面汽車?guó)Q笛,窗戶沒關(guān)于,聲音會(huì)很響,就有也許觸發(fā)聲音傳感器,導(dǎo)致錯(cuò)誤。紅外對(duì)管,測(cè)定一條直線上與否有遮擋物,簡(jiǎn)樸易懂以便操作,不易產(chǎn)生誤操作。因此選取方案二,紅外對(duì)管。3.3.本章小結(jié)本章簡(jiǎn)介了設(shè)計(jì)總體框圖,用框圖形式將設(shè)籌劃分了STM32F103RB核心某些、GSM某些、LCD某些等模塊。接著,著重簡(jiǎn)介傳感器方案選取,并且描述了紅外對(duì)管、聲音傳感器對(duì)比和應(yīng)用原理,辯證得出選用紅外對(duì)管更加合用于本設(shè)計(jì)。第4章系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)4.1.系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖及重要程序采用STM32F103RB單片機(jī)為核心和使用任意手機(jī)作為短信接受端,實(shí)既有異常狀況時(shí)短信報(bào)警功能。一方面單片機(jī)進(jìn)行初始化,涉及單片機(jī)每個(gè)端口,每個(gè)變量初始化以及LCD模塊初始化。由傳感器檢測(cè)煤氣含量超標(biāo)信號(hào)和紅外信號(hào),然后將檢測(cè)到信號(hào)發(fā)給STM32F103RB,芯片檢測(cè)得到是什么信號(hào),依照信號(hào)不同啟用不同子程序選取發(fā)送不同短信給指定手機(jī)號(hào)。手機(jī)號(hào)碼可以通過觸摸屏來進(jìn)行修改。下面圖4.1是主程序設(shè)計(jì)流程圖[16]。圖4.1系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主循環(huán)函數(shù)見附錄:依照系統(tǒng)主程序流程圖,軟件某些可以分為三某些,分別是初始化、LCD顯示及手機(jī)號(hào)碼修改函數(shù)、短信報(bào)警函數(shù)。各某些程序分別是：4.1.1.系統(tǒng)初始化函數(shù)systick_init();//系統(tǒng)嘀嗒定期器初始化 usart1_init(7000,115200);//串口初始化時(shí)鐘72M模特率115200 SPI_Flash_Init();//W25X40初始化 LCD_Init();//LCD初始化 LCD_LED=0;//lcd背光1亮0滅 key_init();//按鍵初始化 led_init();//LED初始化 IIC_Init();//24C02初始化 Init_Touch();//觸摸屏初始化 gpio_Init();//傳感器使用引腳初始化由初始化函數(shù)咱們可以看出在本系統(tǒng)中我使用了系統(tǒng)嘀嗒定期器,串口1,flashW25X40,LCD屏,觸摸屏,按鍵,LED燈,EEPROM24C02,傳感器。系統(tǒng)嘀嗒定期器是用來做延時(shí)函數(shù)用,delay_s();delay_ms();delay_us();都是使用系統(tǒng)嘀嗒定期器。flashW25X40是用來存儲(chǔ)字庫(kù),在LCD上顯示字母、中文都存在W25X40里。LCD屏用來顯示。觸摸屏用來輸入手機(jī)號(hào)碼和密碼。按鍵用來選取模式。LED燈用來批示狀態(tài)。EEPROM24C02用來儲(chǔ)存觸摸屏校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、密碼、手機(jī)號(hào)碼。傳感器用來檢測(cè)有無異常。4.1.2.LCD顯示及手機(jī)號(hào)碼修改函數(shù)由于本函數(shù)太長(zhǎng)在這里只顯示修改手機(jī)號(hào)碼函數(shù),詳細(xì)函數(shù)見附錄。按下KEY0按鍵LCD屏?xí)疗饋?按下LCD屏上“修改號(hào)碼”可以進(jìn)入本函數(shù),由函數(shù)可懂得,一方面要輸入密碼,輸入密碼后,當(dāng)按下“確認(rèn)”按鈕,比較輸入密碼和EEPROM里存密碼,如果同樣就可以修改手機(jī)號(hào)碼,否則要重新輸入。輸入手機(jī)號(hào)碼后,當(dāng)按下“確認(rèn)”按鈕,如果號(hào)碼長(zhǎng)度是11位就把她保存到EEPROM里,否則重新輸入。當(dāng)手機(jī)號(hào)碼保存成功,LCD顯示屏?xí)詣?dòng)暗下來[17]。4.1.3.短信報(bào)警函數(shù)函數(shù)內(nèi)容見附錄,一方面解決要發(fā)送信息（從EEPROM里讀取手機(jī)號(hào)碼,替代短信內(nèi)容中手機(jī)號(hào)碼）,然后發(fā)送"AT+CMGF=0\r\n",設(shè)立GSM發(fā)短信模式為PDU模式；然后發(fā)送"AT+CMGS=39\r\n"設(shè)立要發(fā)短信長(zhǎng)度（其中39是短信長(zhǎng)度,依照自己需要變化）；然后發(fā)送要發(fā)送短信內(nèi)容；最后發(fā)送Ctrl+Z\r\n（ASCII中26）結(jié)束發(fā)送。4.2、STM32F103RB開發(fā)板系統(tǒng)本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)核心芯片是STM32F103RB單片機(jī),接線辦法如圖4.2所示。圖4.2STM32F103RB芯片接線圖由圖中可以看出芯片接線辦法PA:0重啟按鍵；1.2LED燈；4-7flashSPI接口；9、10串口；13-15JLINK接口PB:0-15LCD數(shù)據(jù)接口；8、9EEPROMIIC接口PC:2.3按鍵；5LCD背光；6觸摸屏筆中斷；7觸摸屏片選；9LCD讀數(shù)據(jù)；10LCD寫數(shù)據(jù)；11LCD數(shù)據(jù)/命令；PD2:LCD片選端口4.2.1.電源AMS1117-3.3是一種正向低壓降穩(wěn)壓管,在輸出電流為1A時(shí)壓降為1.2V。它固定電壓3.3V輸出電流為 1A線路調(diào)節(jié)率：0.2%（最大）負(fù)載調(diào)節(jié)率：0.4%（最大）,內(nèi)含靜態(tài)電流限制、過熱保護(hù)芯片接線辦法如圖4.3所示。 圖4.3電源芯片接線圖輸入端輸入U(xiǎn)SB電壓（5V）,輸出電壓為3.3V。為單片機(jī)、LCD等芯片模塊供電。圖中電容C201.C202為輸入穩(wěn)定電容,作用是減小紋波、消振、抑制高頻和脈沖干擾。電容C203.C204為輸出穩(wěn)定電容,作用是改進(jìn)負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。4.2.2.觸摸屏模塊圖4.4XPT2046原理圖XPT2046是四線電阻式觸摸屏控制芯片,深圳市矽普特科技有限公司研發(fā)阻觸摸屏控制芯片,它被廣泛應(yīng)用于觸摸屏驅(qū)動(dòng)。在XPT204611引腳對(duì)引腳單片機(jī)中斷引腳,觸摸屏不是觸摸時(shí),11引腳高舉,當(dāng)觸摸屏被觸摸時(shí),11引腳變?yōu)榈碗娖?。因?1針單片機(jī)檢測(cè)到高有低,你可以懂得有無觸摸屏觸摸事件發(fā)生。如果觸摸屏被按壓事件發(fā)生時(shí),通過SPI端口微控制器,它一方面發(fā)送一種讀命令X坐標(biāo)0×90,則讀出兩字節(jié)數(shù)據(jù),然后發(fā)送命令讀取Y坐標(biāo)0XD0,然后讀出2字節(jié)數(shù)據(jù)。此時(shí),XY坐標(biāo)值就懂得了,由于XPT2046是12位精度ADC,因此讀取兩個(gè)字節(jié),只有高12有效數(shù)據(jù)。[18]XPT2046接線原理圖如圖4.4所示,其中2,3,4,5腳名稱為XP,YP,XN,YN。P是Positive縮寫,“正”意思；n為Negative縮寫,“負(fù)”意思。因此有時(shí)候,你會(huì)看到被寫為X+,Y+,X-,Y-引腳名稱。這四個(gè)引腳被連接到觸摸屏四個(gè)引腳。XPT2046與單片機(jī)SPI連接。分別為引腳16：SPI_CLK（SPI時(shí)鐘引腳）;引腳15：SPI_CS（使能引腳或稱為片選）;引腳14：SPI_MOSI（數(shù)據(jù)輸入引腳）;引腳12：SPI_MISO（數(shù)據(jù)輸出引腳）。接好后就可以了。4.2.3.EEPROMAT24C02模塊 圖4.5AT24C02原理圖AT24C02

是

2k數(shù)字串行CMOS

EEPROM

,內(nèi)部包括

256*8

個(gè)字節(jié),由于使用了先進(jìn)

CMOS技術(shù)大大減少了功耗。AT24C02

有一種

8個(gè)字節(jié)頁(yè)寫入緩沖區(qū)。操作通過

IIC

總線接口設(shè)備,尚有一種特殊寫保護(hù)狀態(tài)。IIC總線是一種串行總線由費(fèi)利浦推出,可以使用在有各種主機(jī)系統(tǒng)中,并且包具有高低速同步功能和總線仲裁設(shè)備兩種功能高性能串行總線。如圖4.5所示只有兩個(gè)雙向

IIC

總線信號(hào)線。一根是數(shù)據(jù)線SDA,即是引腳5,另一根是時(shí)鐘線SCL,即是引腳6。IIC總線必要連接到正電源使用上拉電阻。當(dāng)總線空閑時(shí),兩條線都是高電平。接到BUS上任何設(shè)備輸出低電平總線上,BUS信號(hào)都會(huì)變低,即每個(gè)器件SDA和SCL關(guān)系是“與”。實(shí)驗(yàn)取RP=100K,比電阻依照所需信號(hào)陡度,普通是在電阻較小時(shí)候,上升沿崛起越陡IIC總線數(shù)據(jù)傳送[19]數(shù)據(jù)位有效性規(guī)定:IIC總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)候,在時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間,數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)必要保持穩(wěn)定,只有在時(shí)鐘線上電平為低電平期間,數(shù)據(jù)線上高電平或低電平狀態(tài)才容許變化,如圖4.6所示。 圖4.6I2C有效數(shù)據(jù)位起始和終結(jié)信號(hào):在SCL線為高電平期間,SDA線由高電平到低電平變化（即下降沿）表達(dá)起始信號(hào)；在SCL線為高電平期間,SDA線由低電平到高電平變化（即上升沿）表達(dá)終結(jié)信號(hào),如圖4.7所示。圖4.7I2C起始與終結(jié)信號(hào)數(shù)據(jù)傳送格式:字節(jié)傳送與應(yīng)答：每一種字節(jié)必要保證是8位長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)傳送時(shí),先傳送最高位（MSB）,每一種被傳送字節(jié)背面都必要跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）,如圖4.8所示。圖4.8I2C字節(jié)傳送與應(yīng)答在總線一次數(shù)據(jù)傳送過程中,可以有如下幾種組合方式:a、主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳送方向在整個(gè)傳送過程中不變,如圖4.9所示。圖4.9主機(jī)寫方式注:有陰影某些表達(dá)數(shù)據(jù)由主機(jī)向從機(jī)傳送,無陰影某些則表達(dá)數(shù)據(jù)由從機(jī)向主機(jī)傳送。A表達(dá)應(yīng)答,A非表達(dá)非應(yīng)答（高電平）。S表達(dá)起始信號(hào),P表達(dá)終結(jié)信號(hào)。b、主機(jī)在第一種字節(jié)后,及時(shí)從從機(jī)讀數(shù)據(jù),如圖4.10所示。圖4.10主機(jī)讀方式c、在傳送過程中,當(dāng)需要變化傳送方向時(shí),起始信號(hào)和從機(jī)地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次,但兩次讀/寫方向位正好反相,如圖4.11所示。圖4.11主機(jī)讀寫混合方式4.2.4.FLASHW25X40模塊 圖4.12W25X40原理圖引腳FLASH_CS是使能和禁用芯片W25X40操作位。當(dāng)FLASH_CS位輸入高電平時(shí),芯片被禁用,SPI1_MISO引腳為高阻抗,此時(shí),如果器件內(nèi)沒有正在擦除、編程或處在狀態(tài)周期進(jìn)程,在此期間芯片將處在待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)FLASH_CS位為低電平時(shí),使能芯片,此時(shí)功耗增長(zhǎng)到激活水平,這時(shí)就可以進(jìn)行芯片讀寫了。上電后,執(zhí)行一條新指令之前必要使FLASH_CS引腳先產(chǎn)生一種下降沿。W25X40連接辦法如圖4.12所示,SPI1_CLK是時(shí)鐘引腳,為輸入輸出提供時(shí)序。SPI1_MISO是數(shù)據(jù)輸出引腳,在SPI1_CLK下降沿時(shí)輸出數(shù)據(jù)。SPI1_MOSI是數(shù)據(jù)輸入引腳,SPI1_CLK上升沿時(shí)采集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)、地址和命令通過本引腳進(jìn)入芯片內(nèi)部[20]。W25X40訪問通過SPI兼容總線構(gòu)成四路信號(hào)：串行時(shí)鐘,芯片選?。‵LASH_CS）,串行數(shù)據(jù)輸入（SPI1_MOSI）和串行數(shù)據(jù)輸出（SPI1_MISO）。支持兩個(gè)SPI總線操作模式0（0,0）和3（1,1）。模式0和模式3重要區(qū)別是當(dāng)SPI主機(jī)SPI接口處在空閑狀態(tài)時(shí),SPI1_CLK是高電平還是低電平,當(dāng)SPI總線主控處在待機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)被傳播到串行閃存。SPI1_CLK信號(hào)為低在模式0,模式3時(shí)鐘信號(hào)是高。兩種模式都是在下降沿時(shí)輸出數(shù)據(jù),上升沿時(shí)輸入數(shù)據(jù)。下面對(duì)芯片幾種慣用命令使用進(jìn)行闡明解說。寫使能指令是向狀態(tài)寄存器WEL位寫1。WEL位必要在每個(gè)頁(yè)面程序、扇區(qū)擦除塊擦除,芯片擦除、寫狀態(tài)寄存器之前設(shè)立。寫啟用由駕駛/CS低,輸入指令轉(zhuǎn)移指令碼"06h"到數(shù)據(jù)輸入（DI）引腳上時(shí)鐘,然后駕駛/CS

高上升沿,如圖4.13所示。圖4.13SPI寫使能寫禁止指令復(fù)位寫使能在狀態(tài)鎖存器（WEL）位為0。寫入禁止指令前/CS被拉低,轉(zhuǎn)移指令代碼“04H”到DIO腳,然后進(jìn)入駕駛/CS高。請(qǐng)注意,WEL位后,上電和寫狀態(tài)寄存器,頁(yè)編程,扇區(qū)擦除,塊擦除和芯片擦除指令完畢后自動(dòng)復(fù)位,如圖4.14。圖4.14SPI寫禁止讀數(shù)據(jù)指令容許一種或各種數(shù)據(jù)字節(jié)被順序地從存儲(chǔ)器中讀出。該指令先寫/CS引腳為低電平,然后發(fā)送指令代碼“03H”接著是24位地址（A23-A0）到DIO引腳啟動(dòng)。代碼和地址位被鎖止在CLK引腳上升沿。在接受到地址后,尋址存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)字節(jié)將被移出DO引腳在CLK下降沿,高位在前。當(dāng)讀到這個(gè)數(shù)據(jù)地址時(shí)自動(dòng)遞增到下一種更高地址數(shù)據(jù)每個(gè)字節(jié)之后被移出容許持續(xù)數(shù)據(jù)流。這意味著整個(gè)存儲(chǔ)器可以用一條指令,只要時(shí)鐘繼續(xù)進(jìn)行訪問。/CS拉高讀數(shù)據(jù)完畢。讀數(shù)據(jù)指令序列示于下圖。如果讀數(shù)據(jù)指令被發(fā)出時(shí)擦除,編程或?qū)懼芷谑窃谶^程（BUSY=1）指令被忽視,不會(huì)對(duì)在當(dāng)前周期中任何影響,見圖4.15。該塊擦除指令集內(nèi)指定塊（64K字節(jié)）所有內(nèi)存為全1（FFH）擦除狀態(tài)。容許寫入指令必要執(zhí)行之前設(shè)備將接受塊擦除指令（狀態(tài)寄存器WEL位必要等于1）。該指令先把/CS引腳拉低,轉(zhuǎn)移指令代碼發(fā)起“D8H”跟著一種24位塊地址（A23-A0）（見圖4.16）。該塊擦除指令序列如下圖所示/CS引腳必要在最后一種字節(jié)第八位之后拉高。如果不這樣做,塊擦除指令不被執(zhí)行。塊擦除周期正在進(jìn)行中,在讀狀態(tài)寄存器指令仍可以訪問檢查忙位狀態(tài)。塊擦除周期中1,當(dāng)循環(huán)完畢了BUSY位是0,設(shè)備已準(zhǔn)備好再次接受其她指令。通過塊擦除周期已經(jīng)完畢了寫使能狀態(tài)寄存器清零。圖4.15SPI讀數(shù)據(jù)圖4.16SPI塊擦除4.3.本章小結(jié)本章是智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)某些。一方面簡(jiǎn)介了系統(tǒng)總體程序設(shè)計(jì)流程圖以及某些程序,接著簡(jiǎn)介由STM32F103RB單片機(jī)和電源芯片AMS1117-3.3,LCD屏構(gòu)成系統(tǒng)核心板模塊以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖連線圖。然后,解說了AT24C02工作需要IIC時(shí)序和W25X40工作需要SPI時(shí)序。第5章系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)5.1.硬件電路硬件電路重要由三大某些構(gòu)成：STM32F103RB單片機(jī)開發(fā)板、GSM模塊、傳感器某些。STM32F103RB單片機(jī)開發(fā)板原理圖如圖4.2~4.5,4.12和5.1~5.3,GSM模塊設(shè)計(jì)原理圖如圖5.10,傳感器模塊電路原理圖如圖5.8~5.9。依照原理圖分別導(dǎo)出PCB如圖5.11、圖5.12圖5.1開發(fā)板LCD原理圖結(jié)合圖5.1和圖4.2可以看出LCD數(shù)據(jù)接口DB是STM32F103RBPB0~15。LCD_CS是PD2,LCD_RS是PC12,LCD_WR是PC11,LCD_RD是PC10,背光BL是PC5。圖5.2開發(fā)板調(diào)試接口、串口接口原理圖結(jié)合圖5.2和圖4.2可以看出JTAG連接在控制芯片PA13~PA15和PB3,PB4。串口USART連接在PA9和PA10上。由于JTAGJTDO和JTRST引腳和LCD共用,因此使用JTAG時(shí)不能使用LCD,使用LCD時(shí)不能使用JTAG。圖5.3開發(fā)板發(fā)光二極管、按鍵原理圖結(jié)合圖5.3和圖4.2可以看出D503是電源批示燈,S502是重啟按鍵,LED0接在PA1,LED1接在PA2,KEY0接在PC2,KEY1接在PC3。 圖5.4GSM模塊原理圖GSM模塊通過串口和STM32F103RB相連,當(dāng)需要數(shù)據(jù)傳播時(shí),STM32F103RB使用串口控制GSM模塊。注意:STM32開發(fā)板和GSM模塊共地。圖5.11開發(fā)板PCB圖圖5.12GSM模塊PCB圖5.2.系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試分為兩個(gè)環(huán)節(jié),元件單獨(dú)檢測(cè)和系統(tǒng)整體測(cè)試。元件單獨(dú)檢測(cè),涉及電路板制作完畢后,通電調(diào)試前認(rèn)真檢查電路連線與否有誤。檢查時(shí)邊對(duì)照原理圖邊按照電路板上模塊順序逐級(jí)相應(yīng)檢查。特別注意電源與否接錯(cuò),電源與地與否有短接,元件焊接與否焊接錯(cuò),是不是有短路和斷路現(xiàn)象。用萬用表檢查各借口處、元件焊接處與否有虛焊狀況。給系統(tǒng)上電后,看下電源批示燈亮不亮。如果不亮,就要檢查電源批示燈發(fā)光二極管好壞。還要檢查各路供電與否正常。用萬用表檢測(cè)各個(gè)電路間、器件電壓與否輸出預(yù)期電壓。系統(tǒng)整體測(cè)試是在STM32D103RB開發(fā)板、GSM模塊、傳感器各個(gè)某些完畢相應(yīng)功能后進(jìn)行整合。以便考慮到各某些工作協(xié)調(diào)性和兼容性。一方面給各個(gè)模塊供電,將紅外對(duì)管輸出端接到開發(fā)板PC8引腳,將煙霧傳感器輸出端接到PC9引腳,GSM模塊接到串口上,需要注意是:傳感器、開發(fā)板和GSM模塊一定要共地。檢查了單片機(jī)與各模塊之間連接,以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電機(jī)連接都沒有出錯(cuò)狀況下,檢查供電與否正常,打開給各個(gè)模塊提供電源以及打開給傳感器提供另一種5V電源。檢查了各個(gè)模塊電路板沒有問題后來,便可以開始進(jìn)行安防系統(tǒng)組裝。圖5.13ST32F103RB開發(fā)板正面圖5.14STM32F103RB開發(fā)板反面圖5.15GSM模塊正面圖5.16GSM模塊反面圖5.17紅外對(duì)管煙霧傳感器正面 煙霧傳感器反面圖5.18連接好后圖片圖5.13~圖5.17是各個(gè)模塊展示,圖5.18是各個(gè)模塊連接好后效果圖。在GSM模塊上裝上茂名移動(dòng)SIM卡,打開開發(fā)板、GSM模塊、傳感器電源,長(zhǎng)按GSM開機(jī)鍵三秒鐘,當(dāng)批示燈閃爍,闡明開機(jī)成功,這時(shí)就可以發(fā)短信了。煙霧傳感器需要預(yù)熱二十秒,二十秒后就可以正常工作了,這時(shí)按下KEY1打開防盜報(bào)警開關(guān),再按一下是關(guān)閉。打開防盜報(bào)警開關(guān),這時(shí)如果有東西在紅外對(duì)管之間,擋住了紅外對(duì)管傳播,就會(huì)向設(shè)定好手機(jī),發(fā)送“主人,家里來小偷了！?。　眻?bào)警信息,向設(shè)定好社區(qū)保安手機(jī)發(fā)送“888棟666號(hào)住戶,家里進(jìn)小偷了?。?！”報(bào)警信息。如果檢測(cè)到煙霧傳感器發(fā)來煙霧超標(biāo)信號(hào),就會(huì)向設(shè)定好手機(jī),發(fā)送“主人,家里煤氣泄漏了?。。　眻?bào)警信息,向設(shè)定好社區(qū)保安手機(jī)發(fā)送“888棟666號(hào)住戶,家里煤氣泄漏了?。?！”報(bào)警信息。本系統(tǒng)可以修改要發(fā)報(bào)警短信目的手機(jī)號(hào)碼,只有在沒有報(bào)警信息或發(fā)送報(bào)警信息后一分鐘且沒有新報(bào)警信息時(shí),才可以修改手機(jī)號(hào)碼。修改手機(jī)號(hào)碼時(shí),一方面按下按鍵KEY0,進(jìn)入修改密碼、手機(jī)號(hào)碼模式。按下KEY0,LCD屏?xí)疗饋聿@示按鍵盤,可以選取修改密碼還是修改手機(jī)號(hào)碼。修改密碼,需要先輸入舊密碼,再輸入新密碼,且密碼必要是六位。修改手機(jī)號(hào)碼,需要先輸入密碼,再輸入手機(jī)號(hào)碼,手機(jī)號(hào)碼必要是11位才會(huì)保存。不論是修改密碼還是修改手機(jī)號(hào)碼,修改完畢保存后,LCD屏都會(huì)在1秒后變暗。這時(shí)已經(jīng)開始檢測(cè)與否有煤氣泄漏,如果防盜報(bào)警已打開,也會(huì)檢測(cè)與否有小偷浮現(xiàn)。5.3.測(cè)試成果圖5.19顧客接受到短信保安接受到短信系統(tǒng)連接好后,通電預(yù)熱傳感器20秒,將打火機(jī)對(duì)著煙霧傳感器放氣,這時(shí)煙霧傳感器丁烷超標(biāo),信號(hào)輸出端會(huì)輸出低電平,開發(fā)板檢測(cè)到這個(gè)低電平,就會(huì)發(fā)送短信“主人,家里煤氣泄漏了?。。　?向設(shè)定好社區(qū)保安手機(jī)發(fā)送“888棟666號(hào)住戶,家里煤氣泄漏了?。。　?。然后按下按鍵KEY0,這時(shí)防盜報(bào)警被打開,LED0會(huì)亮起來,這時(shí)當(dāng)紅外對(duì)管中間有東西擋住時(shí),即接受管接受不到發(fā)射管發(fā)射紅外線時(shí),黃色數(shù)據(jù)輸出端會(huì)輸出低電平,當(dāng)開發(fā)板檢測(cè)到這個(gè)低電平,會(huì)發(fā)送第二條短信“主人,家里來小偷了?。。　?向設(shè)定好社區(qū)保安手機(jī)發(fā)送“888棟666號(hào)住戶,家里進(jìn)小偷了?。?！”報(bào)警信息,如圖5.19所示。5.4.本章小結(jié)本章重要簡(jiǎn)介了由STM32F103RB單片機(jī)開發(fā)板、GSM模塊、傳感器模塊構(gòu)成系統(tǒng)完畢后硬件電路板涉及原理圖和PCB圖。接著闡述從硬件到軟件測(cè)試,以保證硬件電路和焊接無誤以及硬件模塊之間互相兼容、軟件正常使用。并且簡(jiǎn)