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UG环球会员充值:一款基于stm32芯片的智能家居系统的设计

日期:2020-07-02 浏览:

科学技能的高速成长大大提高了人们的糊口品质,智能家居作为高品质糊口的代表产物越来越受到人们的存眷。智能家居是以居家环境为平台,融合了修建、通信、网络、计较机、自动节制等技能形成的,集成果性、处事性、打点性为一体的舒适、安全、便利、环保的居住环境,是高新技能在糊口中的典范应用之一。

本文基于Cortex—M3架构的STM32系列芯片,设计开拓了一套智能家居系统。本系统以智能家居节制器为焦点,包罗智能插座、多成果面板、红外转发、电动窗帘、窗户节制模块、光强度及温、湿度计等多种智能家居产物,也可与红外探测器、烟感探测器、门禁节制器、网络摄像机等安防产物组建智能家居的安防系统。智能家居节制器可通过以太网或Wifi与家庭信息互联处理惩罚中心通讯;各智能产物通过RS485总线方法与节制器通讯。对系统的节制方法包罗:上位机节制、触屏节制,或操作手机、iPAD等移动互联产物举办节制。如图1所示为系统示意图。

1 智能家居节制系统的整体设计 1.1 智能家居节制器

智能家居节制器是智能家居系统的焦点处理惩罚模块,是整个智能家居系统的要害。本设计中的智能家居节制器基于STM32芯片设计,并按照节制器的成果分为如下几个模块:模仿量采集输入模块、开关量输出模块、RS-485通信模块、ADC转换模块、以太网接口模块、JTAG模块、电源模块、无线通信模块、输入、输出LED显示模块。其硬件布局框图如图2所示。

1.2 智能家居产物

1.2.1 智能插座

智能插座以STM32系列芯片为焦点,内含ADE7753电能芯片、液晶屏、继电器等,可计量显示对应家用电器的电量参数,并可配置何时启动该家用电器的电源,可公道分派家顶用电负荷,实现智能电网成果,可通过485总线与节制器通讯,也可独立事情。

1.2. 2 多成果面板

多成果面板以STM32系列芯片为焦点,包括4路继电器输出,可同时节制4路负载(灯、排气扇等),可通过485总线与节制器通讯,也可独立事情。

1. 2.3 红外多成果转发器

红外转发器是以STM32系列芯片为焦点。可进修、存贮、吸收和转发电视机、空调及其他电器的遥控器红外信号,可通过485总线与节制器通讯,也可独立事情。

1.2. 4 触摸屏

本设计回收的彩色触摸屏是一套以嵌入式低功耗CPU为焦点(主频400MHz)的高机能嵌入式一体化触摸屏。该产物设计回收了7英寸高亮度TFT液晶显示屏(判别率800×480),四线电阻式触摸屏,高等塑料布局,工业级低功耗,CPU400MHz,64M内存,64M闪存,1*RS232(断绝接口),1*RS485(断绝接口),1*USB接口(一主一从),24VDC电源输入,功耗小于7W。同时还预装了嵌入式及时多任务操纵系统组态软件。可通过485与智能家居节制器通讯,可实现遥控、遥信、遥调及情景模式的设定。

2 智能家居系统的硬件平台设计

智能家居节制器主要涉及到的硬件部门包罗STM32F103VET系列芯片、8路达林顿驱动ULN2803、8路双向光耦断绝TLP280-4、2路高速光耦断绝6N137、5路RS485  SN65LBC184、以太网ENC28J60、FLASH存储器SST25VF016B。

2. 1 STM32F103VET系列芯片

STM32F103VET系列芯片利用高机能的ARMCortex-M3   32位的RISC内核,事情频率为72MHz,内置高速存储器(高达512k字节的闪存和64K字节的SRAM)带512k字节闪存的微节制器。包括3个12位的ADC、4个通用16位按时器和2个PWM按时器,还包括尺度和先进的通信接口:多达2个I2C接口、3个SPI接口、2个I2S接口、1个SDIO接口、5个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。USB、CAN、11个按时器、3个ADC、13个通信接口。本设计中对STM32F103VET芯片的管脚做了成果分别,如图3所示。

2.2 8路达林顿毗连晶体管阵列ULN2803

8路NPN达林顿毗连晶体管阵列合用于低逻辑电平数字电路(如TTL、CMOS或PMOS/NMOS)和较高的电流/电压要求之间的接口,遍及应用于计较机、工业用和消费类产物中的灯、继电器、打印锤或其它雷同负载中。所有器件具有集电极开路输出和续流箱位二极管,用于抑制跃变。ULN2803的设计与尺度TTL系列兼容,采纳AP=DIP18,AFW=SOL18封装方法,在本设计中ULN2803用于8路继电器输出的驱动电路。

2.3 双向光耦断绝TLP280-4和高速光耦断绝6N137