牛爍

摘 要：本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)硬件控制系統(tǒng)有以下模塊：控制主機(jī)STM32F103VET6、無(wú)線短信收發(fā)模塊GPRS（遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要模塊）、用于顯示的LCD1602液晶顯示屏（顯示測(cè)量出來(lái)的溫濕度值）、測(cè)量外部環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器DHT11，異步電機(jī)28BYJ-48（模擬控制窗簾收放用到的控制器）、蜂鳴器（報(bào)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(kāi)關(guān)）。溫濕度傳感器測(cè)量出來(lái)的溫濕度數(shù)值通過(guò)LCD1602來(lái)顯示，當(dāng)超過(guò)設(shè)定的閾值將通過(guò)GPRS模塊發(fā)送警報(bào)短信到指定的手機(jī)上，同時(shí)也可以由手機(jī)發(fā)送特定短信到GPRS上控制LED燈的亮滅、控制28BJY-48步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、讀取當(dāng)前室內(nèi)的溫濕度并發(fā)送回手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的。

關(guān)鍵詞：ARM；智能家居；STM32；傳感器

一、智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

現(xiàn)如今，智能家居在我國(guó)發(fā)展和應(yīng)用較為廣泛了，就比如智能照明，該燈可以通過(guò)操作系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)燈光的亮度和燈光的冷暖，不僅便于操作而且營(yíng)造了舒適的氛圍，其中包括一鍵情景控制、RGB顏色調(diào)整等;智能門(mén)鎖更是方便與有老人小孩的家庭，當(dāng)家中發(fā)現(xiàn)不可預(yù)料的事故時(shí)，智能家居系統(tǒng)會(huì)通過(guò)操作平臺(tái)告知家中成年人，同時(shí)也可以通過(guò)APP的遙控操作來(lái)開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)十分安全;安全警報(bào)為我們的安全上了一層鎖，當(dāng)智能門(mén)鎖被不正當(dāng)?shù)姆绞酱蜷_(kāi)或者出現(xiàn)了一些異常情況，系統(tǒng)將會(huì)向主任報(bào)警通知情況做出一些防范措施;環(huán)境監(jiān)測(cè)更是消除了一大隱患，家中煤氣泄漏、漏水、煙霧過(guò)濃等危險(xiǎn)情況都可以及時(shí)的反饋給主人;還有影音娛樂(lè)，通過(guò)智能遙控器可以操控音響、視頻、燈光、窗簾等設(shè)備的開(kāi)關(guān)以及大小，營(yíng)造一種舒適的環(huán)境便于放松。

不過(guò)智慧家庭也面臨不少問(wèn)題，第一智慧家庭的產(chǎn)業(yè)也未能建立起系統(tǒng)的規(guī)范，使得部分公司鉆空子研發(fā)不可以兼?zhèn)涞纳唐?，用戶采用不?guī)范的方式選擇最終不再相信智慧家庭;第二研發(fā)者并未開(kāi)展深層次的研究，沒(méi)能掌握消費(fèi)者的真正需求從而使發(fā)明出來(lái)的家居智能產(chǎn)品使用性能差，與市場(chǎng)脫軌;第三技術(shù)的研發(fā)往往需要大量資金的支持但是普遍的中小型企業(yè)不能滿足不能進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，所以價(jià)格居高不下;第四一些消費(fèi)者對(duì)智能家居并不了解不能普及受眾不全面。

二、智能家居控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的主控芯片選擇的具有ARM內(nèi)核Cortex-M3的STM32VET6。該芯片屬于增強(qiáng)型的32位高性能微控制器，具有100引腳和高達(dá)512K字節(jié)的閃存存儲(chǔ)器。STM32VET6的系統(tǒng)架構(gòu)包含4個(gè)驅(qū)動(dòng)單元：Cortex-M3內(nèi)核Dcode總線、系統(tǒng)總線、通用DMA1和通用DMA2；4個(gè)被動(dòng)單元：內(nèi)部閃存存儲(chǔ)器Flash、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM、FSMC和AHB到APB的橋。這些單元都是通過(guò)一個(gè)多級(jí)的AHB總線構(gòu)架相互連接的。ICode：該總線將閃存指令接口與ARM的Cortex-M3內(nèi)核的指令總線相連接。指令預(yù)取在此總線上完成。DCode：該總線將閃存存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)接口和Cortex-M3內(nèi)核的數(shù)據(jù)總線相連接（常量加載和調(diào)試訪問(wèn)）。系統(tǒng)總線：此總線連接Cortex-M3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(wèn)。DMA總線：此總線將DMA的AHB主控接口與總線矩陣相聯(lián)，總線矩陣協(xié)調(diào)著CPU的DCode和DMA到內(nèi)部閃存存儲(chǔ)器Flash、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM和外設(shè)的訪問(wèn)。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(wèn)與仲裁，仲裁采用輪換算法?？偩€矩陣包含4個(gè)驅(qū)動(dòng)部件和4個(gè)被動(dòng)部件。AHB外設(shè)通過(guò)總線矩陣與系統(tǒng)總線相連，允許DMA訪問(wèn)。AHB/APB橋（APB）：兩個(gè)AHB/APB橋在AHB和2個(gè)APB總線間提供同步連接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速（最高72MHz）。有關(guān)連接到每個(gè)橋的不同外設(shè)的地址映射。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(gè)外設(shè)之前，必須設(shè)置寄存器RCC_AHBENR來(lái)打開(kāi)該外設(shè)的時(shí)鐘。

三、結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。硬件方面介紹了控制系統(tǒng)中用到的各個(gè)模塊及其工作原理，還介紹了硬件模塊的電路連接；軟件程序設(shè)計(jì)方面介紹了主要的控制程序，針對(duì)各個(gè)模塊的使用工作原理，編寫(xiě)出要實(shí)現(xiàn)所需功能的控制程序，再將各個(gè)模塊功能的程序組合起來(lái)按中斷嵌套形成完整的控制程序。

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