基于STM32的温湿度检测和无线的传输
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《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步和物联网的飞速发展,温湿度检测系统在各个领域的应用越来越广泛。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将详细介绍一种基于STM32的温湿度检测系统,并阐述其设计思路、工作原理和性能特点。
二、系统概述基于STM32的温湿度检测系统主要由传感器模块、微控制器模块、通信模块以及显示模块等组成。
传感器模块负责采集环境中的温湿度数据,微控制器模块负责数据处理和控制系统工作,通信模块用于与其他设备进行数据传输,显示模块则用于显示温湿度数据。
三、硬件设计1. 传感器模块传感器模块选用DHT11温湿度传感器,该传感器具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点。
DHT11通过I/O口与STM32微控制器进行通信,将采集到的温湿度数据传输给微控制器。
2. 微控制器模块微控制器模块采用STM32系列微控制器,负责整个系统的控制和数据处理。
STM32具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,可满足温湿度检测系统的需求。
3. 通信模块通信模块可根据实际需求选择不同的通信方式,如UART、SPI、I2C等。
本系统采用UART通信方式,通过串口与上位机进行数据传输。
4. 显示模块显示模块可选LED、LCD等显示设备。
本系统采用LCD显示屏,可实时显示温湿度数据。
四、软件设计软件设计主要包括传感器驱动程序、数据处理程序、通信程序以及显示程序等。
1. 传感器驱动程序传感器驱动程序负责初始化DHT11传感器,并读取其采集到的温湿度数据。
驱动程序采用轮询方式读取传感器数据,并通过I/O口将数据传输给微控制器。
2. 数据处理程序数据处理程序负责对传感器采集到的温湿度数据进行处理和转换。
本系统将原始的数字信号转换为摄氏度温度和相对湿度,以便于后续分析和处理。
3. 通信程序通信程序负责将处理后的温湿度数据通过UART口发送给上位机。
通信协议采用标准的串口通信协议,确保数据传输的可靠性和稳定性。
XXXX学院大作业报告题目基于STM 32的温湿度检测课程名称嵌入式系统及其应用二级学院机电工程工程学院专业班级 XXXXXXX 学生姓名 XXXXX 学号指导教师X年X月X日到X年X月X日目录摘要 (1)1. 设计目标 (2)2. 设计方案 (2)3. 实验器材 (2)4. 结构及工作原理 (2)5. 元件及功能 (3)2.1 STM32F103ZET6 介绍 (3)2.2 温湿度传感器介绍 (5)2.3 LCD12864介绍 (5)3. 结论 (6)4.心得 (6)附录 (7)结果图 (9)基于STM 32的温湿度检测摘要:在现代生活中,温湿度测量几乎涉及到各个领域,包括探险救灾机器人、温室环境智能监控系统、医院、工业控制、农业管理、仓库存储、文物保护等,因此研究低成本、高可靠性的温湿度系统就变得十分重要,合理的利用了各项资源,大幅度提产品的产量和质量,极大的改善了人民的生活水平。
采用先进的信息技术和人工智能技术来对生产环境进行科学有效的管理就显得十分重要了。
本设计选用STM32为核心控制器与处理器,温湿度传感器,利用ADC转换,得到相应的温度、湿度值并通过液晶显示,也可通过串口进行显示。
每隔一段时间(如2秒)往串口发送一次温湿度信息;具有报警功能,如:当湿度值大于70%RH时,蜂鸣器报警,LED闪烁,液晶显示提示。
该设计可有效检测当前温湿度,灵敏度高,稳定准确,在实际应用中前景良好。
1.设计目标本次设计要求实现对周围环境温湿度的感知以及显示。
要求学生对STM32有一定程度的理解,熟悉STM32串口以及中断的使用,会基本的C语言和java,熟练掌握keil for ARM软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。
2.设计方案(1)了解温湿度传感器工作原理,根据原理画好PCB原理图。
(2)根据PCB原理图自制PCB板电路,将液晶屏,温湿度传感器,变压器,stm32开发板等相关元件设备进行集成。
基于STM32的温度测量系统梁栋(德州学院物理与电子信息学院,山东德州253023)摘要:温度是日常生活和农业生产中的一个重要参数,传统的温度计有反应缓慢,测量精度不高的和读数不方便等缺点,此外,通常需要人工去观测温度,比较繁琐,因而采用电子技术的温度测量就显得很有意义了。
面对电子信息技术的进步,生成了各种形式的温度测量系统。
本文设计了一个基于以STM32为核心的温度测量与无线传送的系统,温度信息采集使用数字化温度传感器DS18B20,无线传输使用ATK-HC05蓝牙模块的智能测温系统。
关键词 STM32; DS18B20; TFTLCD;智能测温系统1 绪论在现代社会的生产生活中,人们对于产品的精度要求越来越高,而温度是人们在生产生活中十分关注的参数,因此,对温度的测量以及监控就显得十分重要。
在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度的偏差进而引发事故。
如化工业中做酶的发酵,必须时刻了解所发酵酶的温度才可以得到所需酶;文物的保护同样也离不开温度的采集,不仅在考古文物的出土时间上,还是在档案馆和纪念馆中,温度的控制也是藏品保存关键,所以温度的检测对其也是具有重要意义的;另外大型机房的温度的采集,超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。
传统方式监控温度往往很耗费人力,而且实时性差。
本文就设计了一个基于STM32的温度测量系统,在测量温度的同时能实现无线传输与控制。
STM32RBT6具有较低的价格、较高的测量精度、便捷的操作,同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处,如51要求从基层编程,而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者,在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程,此优势不但节约了时间,也为STM32的发展做出了强有力的铺垫,而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机,所以其前景是无可估量的,这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步,对环境的监控和控制变得日益重要。
其中,温湿度作为环境的重要参数,对于很多行业来说都具有非常重要的意义。
基于STM32的温湿度检测系统就是一种能高效准确监测和报告环境温湿度的解决方案。
该系统能够为环境控制和设备管理提供强大的技术支持。
二、STM32简介STM32是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器。
其具有高性能、低功耗、高集成度等特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
STM32的强大处理能力和丰富的外设接口使其成为构建温湿度检测系统的理想选择。
三、系统设计基于STM32的温湿度检测系统主要由传感器模块、STM32微控制器模块、显示模块以及通信模块等部分组成。
其中,传感器模块负责实时采集环境中的温湿度数据,STM32微控制器模块负责处理和分析这些数据,显示模块用于显示数据,通信模块则用于将数据传输到其他设备或系统。
四、传感器模块传感器模块是整个系统的核心部分,负责实时采集环境中的温湿度数据。
常见的温湿度传感器有DHT11、DHT22等。
这些传感器能够快速准确地获取环境中的温湿度数据,并将这些数据以电信号的形式输出。
五、STM32微控制器模块STM32微控制器模块负责处理和分析传感器模块采集的数据。
它通过I/O口与传感器模块进行数据交换,接收传感器输出的电信号,并将其转换为数字信号进行处理。
同时,STM32微控制器还能根据预设的算法对数据进行处理和分析,得出环境中的温湿度值。
六、显示模块显示模块用于显示温湿度数据。
常见的显示方式有LED数码管显示、LCD液晶屏显示等。
通过显示模块,用户可以直观地看到环境中的温湿度数据,便于对环境进行监控和控制。
七、通信模块通信模块用于将温湿度数据传输到其他设备或系统。
该模块可以是有线通信模块,如RS485、USB等;也可以是无线通信模块,如WiFi、蓝牙等。
通过通信模块,用户可以将温湿度数据传输到其他设备或系统进行分析和处理。
基于stm32的智能温湿度控制系统的设计与实现主要内容基于STM32的智能温湿度控制系统的设计与实现主要涉及以下几个关键部分:1. 硬件设计:选择STM32作为主控制器,因为它具有强大的处理能力和丰富的外设接口。
温度传感器:例如DS18B20或LM35,用于测量环境温度。
湿度传感器:例如DHT11或SHT20,用于测量环境湿度。
微控制器与传感器的接口设计。
可能的输出设备:如LED、LCD或蜂鸣器。
电源管理:为系统提供稳定的电源。
2. 软件设计:使用C语言为STM32编写代码。
驱动程序:为传感器和输出设备编写驱动程序。
主程序:管理系统的整体运行,包括数据采集、处理和输出控制。
通信协议:如果系统需要与其他设备或网络通信,应实现相应的通信协议。
3. 数据处理:读取传感器数据并进行必要的处理。
根据温度和湿度设定值,决定是否进行控制动作。
4. 控制策略:根据采集的温度和湿度值,决定如何调整环境(例如,通过加热器、风扇或湿度发生器)。
控制策略可以根据应用的需要进行调整。
5. 系统测试与优化:在实际环境中测试系统的性能。
根据测试结果进行必要的优化和调整。
6. 安全与稳定性考虑:考虑系统的安全性,防止过热、过湿或其他可能的故障情况。
实现故障检测和安全关闭机制。
7. 用户界面与交互:如果需要,设计用户界面(如LCD显示、图形用户界面或手机APP)。
允许用户设置温度和湿度的阈值。
8. 系统集成与调试:将所有硬件和软件组件集成到一起。
进行系统调试,确保所有功能正常运行。
9. 文档与项目报告:编写详细的项目文档,包括设计说明、电路图、软件代码注释等。
编写项目报告,总结实现过程和结果。
10. 可能的扩展与改进:根据应用需求,添加更多的传感器或执行器。
使用WiFi或蓝牙技术实现远程控制。
集成AI或机器学习算法以优化控制策略。
基于STM32的智能温湿度控制系统是一个综合性的项目,涉及多个领域的知识和技术。
在设计过程中,需要综合考虑硬件、软件、传感器选择和控制策略等多个方面,以确保系统的稳定性和性能。
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高,对环境的温湿度监测需求日益增长。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将介绍一种基于STM32的温湿度检测系统,该系统能够实时监测环境中的温度和湿度,为人们提供准确的环境信息。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,配合温湿度传感器DHT11,实现对环境温湿度的实时检测。
系统具有体积小、重量轻、功耗低、实时性高等优点,可广泛应用于智能家居、工业控制、环境监测等领域。
三、硬件设计1. 微控制器:采用STM32系列微控制器,其丰富的资源和高性能满足系统的需求。
2. 温湿度传感器:选用DHT11温湿度传感器,其测量精度高,能够满足大部分应用需求。
3. 电源模块:为系统提供稳定的电源,保证系统长时间稳定运行。
4. 通信接口:系统支持串口通信,可与上位机或其他设备进行数据传输。
四、软件设计1. 初始化配置:对STM32微控制器进行初始化配置,包括时钟、GPIO口、串口等。
2. 温湿度读取:通过I2C或SPI接口读取DHT11传感器的数据,获取当前环境的温湿度值。
3. 数据处理:对读取的温湿度数据进行处理,如去抖动、校准等,以保证数据的准确性。
4. 数据传输:通过串口将处理后的数据传输给上位机或其他设备。
五、系统实现1. 硬件连接:将STM32微控制器、DHT11传感器、电源模块等硬件连接起来,构成完整的温湿度检测系统。
2. 程序编写:编写STM32微控制器的程序,实现温湿度的读取、数据处理和传输等功能。
3. 系统调试:对系统进行调试,确保各部分功能正常,并保证系统的实时性和准确性。
六、系统应用本系统可广泛应用于智能家居、工业控制、环境监测等领域。
例如,在智能家居中,可以实时监测室内温度和湿度,为人们提供舒适的生活环境;在工业控制中,可以监测设备的运行环境,保证设备的正常运行;在环境监测中,可以实时监测环境中的温湿度变化,为环境保护提供数据支持。
基于STM32单片机的智能家居控制系统设计在如今科技不断发展的时代,人们对于智能家居控制系统的需求越来越高。
智能家居控制系统将传感器、执行器、通信设备等智能化技术应用于家居领域,实现对家居环境的智能化控制。
本文将介绍。
一、系统需求分析智能家居控制系统主要包含以下几个方面的功能需求:1. 温度和湿度控制:能够实时检测家居环境的温度和湿度,并根据设定的阈值进行自动调节;2. 照明控制:能够根据光照强度自动开启或关闭照明设备;3. 安防控制:能够感知家居内部的入侵情况,并进行报警和通知;4. 窗帘控制:能够根据时间和光照强度自动控制窗帘的开闭;5. 智能语音控制:能够通过语音指令实现对系统的控制;6. 远程控制:能够通过手机或电脑等终端设备进行远程控制。
二、硬件设计本系统的硬件设计主要基于STM32单片机,其具有丰富的外设接口和强大的计算能力,非常适合智能家居控制系统的设计。
下面简要介绍系统的主要硬件模块设计。
1. 温湿度传感器模块:用于检测家居环境的温度和湿度,并将检测结果传输给STM32单片机进行处理;2. 光照传感器模块:用于检测家居环境的光照强度,并将检测结果传输给STM32单片机进行处理;3. 执行器模块:包括照明设备、窗帘控制器等,能够根据STM32单片机的指令实现对家居设备的控制;4. 语音识别模块:用于实现智能语音控制,能够将语音指令转换为STM32单片机能够理解的数据;5. 无线通信模块:通过WiFi或蓝牙等无线通信技术,实现系统的远程控制功能。
三、软件设计本系统的软件设计主要包括嵌入式软件和上位机软件两部分。
1. 嵌入式软件:基于STM32单片机的嵌入式软件主要负责传感器数据的采集和处理,执行器的控制,以及与上位机软件的通信等功能。
通过编写相应的驱动程序和控制算法,实现系统的各项功能需求;2. 上位机软件:上位机软件主要负责与嵌入式系统的通信和远程控制功能。
用户可以通过上位机软件连接到智能家居控制系统,并进行远程控制操作,实现对家居环境的智能化控制。
基于STM32的城市温湿度监测车设计目录一、项目概述 (2)1. 项目背景 (2)2. 设计目的与意义 (3)3. 项目实施环境 (4)二、系统架构设计 (5)1. 总体架构设计 (6)2. 硬件架构设计 (8)(1)STM32主控模块 (9)(2)温湿度传感器模块 (10)(3)GPS定位模块 (12)(4)数据通信模块 (13)3. 软件架构设计 (14)(1)操作系统选择 (15)(2)数据处理与分析流程 (17)三、硬件选型与配置 (18)1. 主控制器STM32选型 (19)2. 温湿度传感器选型及性能参数 (20)3. GPS定位模块选型及性能参数 (21)4. 数据通信模块选型及性能参数 (23)四、软件设计与实现 (24)1. 数据采集程序设计 (25)2. 数据处理与分析程序设计 (25)3. 数据存储与传输程序设计 (27)4. 图形界面与交互设计 (28)五、系统调试与优化 (28)1. 硬件调试 (30)2. 软件调试与优化方法 (31)3. 系统性能评估与优化策略 (32)六、项目实施进度安排 (33)1. 项目启动阶段 (34)2. 设计与开发阶段 (35)3. 系统测试与验证阶段 (37)4. 项目部署与实施阶段 (38)七、项目风险评估与应对策略 (39)1. 技术风险分析及对策 (41)2. 外部环境风险分析及对策 (42)一、项目概述随着城市化进程的加速,城市温湿度作为重要的环境参数,对人们的生活和城市的可持续发展具有重要影响。
开发一种高效、准确且实时性强的城市温湿度监测系统具有重要的现实意义。
本项目旨在设计一款基于STM32的城市温湿度监测车。
该监测车将搭载STM32微控制器作为核心处理单元,结合多种传感器技术,实现对城市各区域温湿度的实时监测与数据采集。
通过车载平台,系统可将监测到的数据实时传输至监控中心,为城市环境管理提供科学依据。
本项目的实施将有助于提升城市环境监测的效率和准确性,推动城市环境的持续改善,为市民创造更加宜居的生活空间。
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步,智能家居系统的出现与发展成为了我们日常生活的一部分。
在这个系统中,温湿度检测是非常重要的环节,尤其在智能家居和物联网应用中,准确的温湿度数据可以为我们的生活提供更多便利和舒适度。
STM32微控制器作为高性能、低功耗的处理器,其强大的计算能力和灵活性为温湿度检测系统提供了可能。
本文将探讨基于STM32的温湿度检测系统的设计原理和应用实践。
二、系统概述基于STM32的温湿度检测系统主要包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要由STM32微控制器、温湿度传感器以及电源模块等组成;软件部分则包括系统架构设计、数据处理以及用户界面等。
三、硬件设计1. STM32微控制器:作为系统的核心,STM32微控制器负责接收和处理来自温湿度传感器的数据,同时负责与用户界面进行交互。
2. 温湿度传感器:选用高精度的温湿度传感器,如DHT11或DHT22,将温度和湿度的数据转换成电信号,便于STM32微控制器进行读取和处理。
3. 电源模块:为系统提供稳定的电源,包括锂电池或外接电源等。
四、软件设计1. 系统架构设计:采用模块化设计思想,将系统分为数据采集模块、数据处理模块、用户界面模块等。
每个模块具有独立的功能,便于维护和升级。
2. 数据处理:STM32微控制器通过与温湿度传感器进行通信,读取温度和湿度的原始数据。
然后通过算法处理,将原始数据转换成可用的温度和湿度值。
3. 用户界面:通过液晶显示屏或手机APP等方式,将温度和湿度的数据展示给用户。
同时,用户还可以通过用户界面对系统进行设置和控制。
五、系统实现1. 温湿度传感器的选择与配置:根据实际需求选择合适的温湿度传感器,并配置相应的通信接口。
2. STM32微控制器的编程:使用C语言或汇编语言编写程序,实现数据的采集、处理和传输等功能。
3. 系统调试与优化:通过调试工具对系统进行调试,确保各个模块能够正常工作。
基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现智能家居环境监控系统是近年来备受关注的一个领域,它能够帮助用户实时监控家里的空气质量、温湿度、光照等环境参数,从而为用户提供一个舒适、健康的居住环境。
本文将介绍一个基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现。
一、系统功能需求智能家居环境监控系统需要实现以下功能需求:1. 使用传感器实时监测室内的温湿度、光照、PM2.5等环境参数;2. 将监测到的数据通过无线网络传输到手机或电脑端;3. 在手机或电脑端实时显示监测数据,并能够设置报警阈值,当环境参数超过阈值时发出提醒。
二、系统硬件设计基于STM32的智能家居环境监控系统需要一些硬件组件,包括传感器、无线通信模块等。
具体设计如下:1. STM32微控制器:作为系统的主控制单元,负责采集传感器数据、控制无线通信模块和进行数据处理;2. 温湿度传感器:用于监测室内的温湿度,并将数据传输给STM32;3. 光照传感器:用于监测室内的光照强度,并将数据传输给STM32;4. PM2.5传感器:用于监测室内的PM2.5浓度,并将数据传输给STM32;5. 无线通信模块:用于将监测到的数据通过无线网络传输到手机或电脑端。
三、系统软件设计智能家居环境监控系统需要一些软件进行数据处理、通信和用户界面的设计。
具体设计如下:1. 采集数据:STM32通过相关传感器采集室内环境的温湿度、光照和PM2.5浓度数据;2. 数据处理:采集的数据经过处理后,通过无线通信模块发送到手机或电脑端;3. 通信协议:设计一套通信协议,用于STM32和手机或电脑端的数据传输,保证数据的可靠性和实时性;4. 用户界面设计:在手机或电脑端设计一个用户界面,实时显示室内环境的监测数据,并能够设置报警阈值。
四、系统实现1. 硬件实现:按照系统硬件设计选用相应的传感器和无线通信模块,并与STM32进行连接,搭建好硬件平台;2. 软件实现:编写STM32的程序,实现数据的采集、处理和通过无线通信模块发送到手机或电脑端,同时设计通信协议和用户界面;3. 整合测试:将软件部分与硬件部分进行整合测试,确保系统的各个功能正常工作;4. 系统调试:对系统进行调试,确保系统稳定可靠。
一、概述基于STM32的温湿度检测仪是一种用于监测环境温度和湿度的仪器,其原理基于STM32微控制器和温湿度传感器的相互作用。
本文将介绍基于STM32的温湿度检测仪的原理及其实现方式。
二、STM32微控制器1. STM32微控制器是一款由意法半导体公司生产的高性能、低功耗的32位微控制器,具有丰富的外设和强大的性能。
其采用ARM Cortex-M内核,集成了丰富的外设接口,包括通用输入输出引脚、定时器、串行接口、模拟数字转换器等。
2. 基于STM32的温湿度检测仪利用STM32微控制器的强大性能和丰富的外设接口来实现对环境温湿度的监测和控制。
三、温湿度传感器1. 温湿度传感器是一种用于测量环境温度和湿度的模块,通常采用数字化输出,具有快速响应、高精度和低功耗的特点。
2. 常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT21等,这些传感器采用数字信号输出,能够直接与STM32微控制器进行通信。
四、基于STM32的温湿度检测仪的原理1. 硬件连接基于STM32的温湿度检测仪的硬件连接主要包括STM32微控制器、温湿度传感器和显示屏等。
其中,温湿度传感器通过数字接口连接到STM32微控制器,在收集到环境温湿度数据后,通过显示屏等外设对数据进行显示和处理。
2. 软件设计基于STM32的温湿度检测仪的软件设计主要包括采集温湿度数据、数据处理和显示等功能。
通过STM32微控制器的编程,可以实现对温湿度传感器的数据采集和处理,并将处理后的数据通过显示屏等外设进行显示。
五、实现步骤1. 初始化a. 对STM32微控制器进行初始化配置,包括外设接口、时钟、定时器等的设置。
b. 对温湿度传感器进行初始化配置,包括通信接口、校准参数等的设置。
2. 数据采集对温湿度传感器进行数据采集,获取环境温湿度的实时数据。
3. 数据处理对采集到的温湿度数据进行处理,包括数据滤波、校准、转换等。
4. 数据显示将处理后的温湿度数据通过显示屏等外设进行显示,以便用户实时了解环境温湿度情况。
湖北工业大学毕业设计(论文)题目:基于Cortex-M3的数据采集系统研究学院:电气工程与电子工程专业:自动化学生:军指导教师:权轶日期:2014 年4 月基于STM32的数据采集系统研究摘要随着嵌入式技术的发展,单片机技术进入了一个新的台阶,目前除最早的51单片机现在有了STM32系列单片机以ARM的各系列单片机,而本次毕业设计我采用STM32单片机来完成,目的是实现温湿度的采集和传输,温湿度的采集是作为自动化学科中一个必须掌握的检测的技术,也是一项比较实用的技术。
数据采集是获取信号对象信息的过程。
本文设计了一个基于ARM Cortex-M3处理器的数据采集系统,利用置的丰富的外设资源,实现多路模拟输入电压信号的连续采集和顺序转换,通过RS232串行通信将转换结果在PC接收端显示,并产生PWM方波信号,实现对现场温度信号的实时监测。
本次设计目的是提供方法进行可行性研究。
关键词:嵌入式技术;电路设计;STM32;sht10温湿度采集;程序设计abstract引言我的毕业设计做的是温湿度数据的采集和传输。
温湿度的采集的用途是非常的广泛的,比如说化工业中做酶的发酵,必须时刻了解所发酵酶的温湿度才可以得到所需酶。
文物的保护同样也离不开温、湿度的采集,在博物馆和档案馆中,空气湿度和和空气质量条件的优劣,是藏品保存关键,所以温湿度的检测对其也是具有重要意义的。
最后就是大型机房的温湿度的采集,国家对此有严格标准规定温湿度的围,超出此围会影响服务器或系统的正常工作等等。
所以温湿度的检测是目前被广泛运用。
此次设计的芯片采用的是STM32,由于STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3核,增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是16位产品用户的最佳选择。
两个系列都置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。
基于STM32的无线红外测温系统设计吴海兄,丁哲文,陈伟明,杜,云舒,吴倩,蒋一凡,王标(桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林,541004 )摘要:论文基于疫情的需求,设计了一种简易、可靠、实用的红外测温系统,该系统以STM32单片机为核心微处理器,结 合高精度红外测温传感器、OLED 显示器、激光灯、蜂鸣器等外围设备进行设计,并且采用主、从一体的无线蓝牙穿透模块连接单片机和计算机,完成数据的无线传输,以便于记录和处理等。
该系统测量准确、速度快,适用于人员流量大且需要快速数据记录的温度测量场合,如学校、车站、医院等,以及可用于设备远程温度数据监控记录等。
关键词:STM32 ;红外测温;无线传输The design of wireless infrared temperature measuring systembased on STM32Wu Haixong, Ding Zhewen, Chen Weiming, Du Yunshu, Wu Qian, Jiang Yifan, Wang Biao(School of Mechanical and Electrical Engineering, Guilin University of Electronic Technology, GuilinGuangxi, 541004)Abstract :Paper based on the demand of the epidemic, design a simple, reliable, practical infrared temperature measurement system, the system with STM32 MCU as the core processor, combined with high precision, OLED displays, laser infrared measuring temperatore sensor, buzzer and other peripheral equipment design, and, from the integration of wireless bluetooth transmission module is used to connect single chip microcomputer and computer, the data wireless transmission, in order to record and process, etc. The system is accurate and fast, suitable for temperature measurement occasions with large personnel flow and need rapid data recording, such as schools, stations, hospitals, etc., and can be used for remote temperature data monitoring and recording of equipment.Keyword : STM32;infrared measuring temperature;wireless transmissiono 引言2020年爆发的新型冠状病毒疫情,主要由体温症状 (N 37. 3-C )来发现疑似型冠状病毒感染者,红外测温设备迅 速被应用到医院、车站、超市等各个公共场合,用于发现、排査可能感染者,这正是得益于红外测温非接触性、响应快的特点.与传统接触式测温相比,红外测温具有非接触性、响应 快、灵敏度高、范围广等优势,近些年来发展迅速,便携式红外测温仪已经广泛应用于各个领域,如医疗、工业、农业等。
基于STM32的温湿度监控系统设计温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。
文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。
标签:STM32;温湿度;ucosII系统;监控系统设计此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片,DHT11为温湿度监测装置,搭载的是ucosII操作系统,显示设备为主控ITL9438的彩屏,通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理,将其以数字的形式显示在彩屏上,并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作,实现的室内温湿度的智能控制。
1 温湿度监控系统设计1.1 温湿度监控系统硬件设计系统主控芯片为STM32F103ZET6,除了必须的STM32单片机正常的驱动的电路之外,彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏,而采集模块则是使用的DHT11,如图所示为使用的DHT11的引脚图,可得知只要通过采集Dout 引脚的输出的电平变化,查看数据手册,根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序,驱动DHT11温湿度传感器。
彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序,移植到STM32上既可,而通过将Dout引脚上的高低电平变化,进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上,通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较,使得进行下一步的温湿度调节动作,通过向外部电路发送信号,例如温度高了,打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制,这与空调的原理类似,但是系统比空调电路简捷的多。
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte(40Bit)组成。
基于STM32的温湿度检测系统设计及实现一、本文概述本文旨在探讨基于STM32的温湿度检测系统的设计与实现。
我们将详细介绍整个系统的硬件组成、软件设计以及实现方法,并通过实验验证其性能和可靠性。
我们将概述STM32微控制器的特点和优势,以及为什么选择它作为温湿度检测系统的核心。
然后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括温湿度传感器的选择、电路设计和搭建等。
接下来,我们将阐述软件设计思路,包括传感器数据的读取、处理、显示以及传输等关键问题的解决方案。
我们将通过实验数据来验证系统的性能和可靠性,并讨论可能存在的改进和优化方案。
通过本文的阐述,读者可以对基于STM32的温湿度检测系统有一个全面而深入的了解,为相关研究和应用提供参考和借鉴。
二、系统总体设计本设计旨在开发一个基于STM32的温湿度检测系统,该系统能够实现环境温湿度的实时监测,并将数据通过适当的接口进行传输,以便进行后续的数据处理和分析。
设计目标包括高精度测量、低功耗运行、良好的用户界面以及易于扩展和集成。
系统的硬件架构主要由STM32微控制器、温湿度传感器、电源管理模块、通信接口以及显示模块组成。
STM32微控制器作为核心处理器,负责数据的采集、处理和控制逻辑的实现。
温湿度传感器用于实时采集环境中的温度和湿度信息。
电源管理模块负责为系统提供稳定的电源供应,保证系统的稳定运行。
通信接口用于将采集到的数据传输到外部设备或网络,实现远程监控和数据分析。
显示模块则提供用户友好的界面,展示当前的温湿度信息。
软件架构的设计主要包括操作系统选择、任务划分、数据处理流程以及通信协议等方面。
考虑到STM32的性能和功耗要求,我们选择使用嵌入式实时操作系统(RTOS)进行任务管理和调度。
任务划分上,我们将系统划分为数据采集任务、数据处理任务、通信任务和显示任务等,确保各个任务之间的独立性和实时性。
数据处理流程上,我们采用中断驱动的方式,当传感器数据采集完成后,通过中断触发数据处理任务,确保数据的及时处理。
毕业设计(论文)题目:基于STM32的温湿度检测和无线的传输学院:信息工程与自动化专业:自动化学生姓名:指导教师:日期:基于STM32的温湿度检测和无线的传输摘要随着嵌入式技术的发展,单片机技术进入了一个新的台阶,目前除最早的51单片机现在有了STM32系列单片机以AMR的各系列单片机,而本次毕业设计我采用STM32单片机来完成,目的是实现温湿度的采集和数据的无线传输,温湿度的采集是作为自动化学科中一个必须掌握的检测的技术,也是一项比较实用的技术。
而无线的传输时作为目前一项比较前沿的技术来展开学习的,所有的新新产业中都追求小规模高效率,而无线的技术可以降低传统工程的工程量,同时可以节省大量由排线、线路维修、检测上的一些不必要的障碍和消耗。
同时,在实时运行阶段也可以明显体现它的便携性,高效性和节能性。
本次设计目的是做出成品,并能采集实时数据传输至上位机。
关键词:嵌入式技术;电路设计;STM32;cc1020无线传输;sht10温湿度采集;程序设计引言我的毕业设计做的是温湿度数据的采集和无线的传输。
温湿度的采集的用途是非常的广泛的,比如说化工业中做酶的发酵,必须时刻了解所发酵酶的温湿度才可以得到所需酶。
文物的保护同样也离不开温、湿度的采集,不仅在文物出土的时刻,在博物馆和档案馆中,空气湿度和和空气质量条件的优劣,是藏品保存关键,所以温湿度的检测对其也是具有重要意义的。
最后就是大型机房的温湿度的采集,国家对此有严格标准规定温湿度的范围,超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。
所以温湿度的检测是目前被广泛运用。
此次设计的芯片采用的是STM32,由于STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
按性能分成两个不同的系列:STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。
增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是16位产品用户的最佳选择。
两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。
时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品。
同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处,如51单片机必须从最底层开始编程,而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者,在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程,此优势不但节约了时间,也为STM32的发展做出了强有力的铺垫,而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机,所以其前景是无可估量的,这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。
无线通信是采用CC1020模块来实现的,大家都清楚现在的IT市场中“无线”这个词是很热门的,各种蓝牙、WI-FI、ZIG-BEE、3G渐渐的步入我们的生活中,人们都在不断向往着便携化,简洁化。
而以上只是其一,在没无线的时代我们的计算机或是各种检测设备都需要用大把的I/o总线进行连接,这样不但占用的很大的地盘,也在这些线路上花费了大把的资金,若这些线路中的某个部分发生短路或者是老化可能造成不堪的后果,所以用无线取代有线也是电子行业发展的必然趋势,对其前景的了解和应用学习是非常有价值的。
其应用领域:车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输、无线称重等LCD1602的使用,这里使用1602的目的是为了可以得到实时的温湿度的数据,即为了在温湿度模块程序编写完成后烧入芯片可知其工作状态也可以作为一个读书的路径来使用。
之后是上下位机之间的数据接收,由于自动化本来就是为了实现自动控制,虽然此次设计只做了单方面的数据采集,但是这里连接上位机的目的就是使将来对此数据进行一个可控的操作返回至下位机对现场温湿度进行控制,在这里只是作为一种设想,在此次设计中未得实现。
1芯片模块1.1 STM32介绍1.1.1 ARM公司的高性能”Cortex-M3”内核1.25DMips/MHz,而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz1.1.2 一流的外设1μs的双12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI,18MHz的I/ O翻转速度1.1.3低功耗在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态),待机时下降到2μA1.1.4最大的集成度复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等1.1.5简单的结构和易用的工具1.1.6 STM32F10x重要参数:2V-3.6V供电容忍5V的I/O管脚优异的安全时钟模式带唤醒功能的低功耗模式内部RC振荡器内嵌复位电路工作温度范围:-40o至+85oC或105oC1.1.7 STM32F101性能特点36MHz CPU多达16K字节SRAM1x12位ADC温度传感器1.1.8 STM32F103性能特点72MHz CPU多达20K字节SRAM 2x12位ADC温度传感PWM定时器CAN USB1.2 STM32芯片选型1.2.1选型原则首先STM32芯片拥有很多种型号不同的型号的管脚数量或管脚功能分布是不同,我们在选择的时候必须本着节约的原则和廉价的原则(设计不必用好),管脚的分配容易适应所需模块。
1.2.2 所选型号STM32C8t6或STM32C8t7这两块芯片功能相同且均为48脚芯片出去两对供电口和两对板内供电和地剩余40脚这里分配的是温湿度采集模块占用个2脚,CC1020模块占用7个脚,1602占用13脚,按钮电路占用4脚、JATG电路占用5个脚、MAX232电路占用4个脚芯片管脚如下图所示。
1.2.3选用转接板由于在本次设计是第一次设计PCB板,可能会存在无法避免的错误,为了节约时间和减少开销则选用一块核心板来直插功能板,此转接板型为清风板资料如下:一、【清风核心板】功能列表(V0.9)采用 STM32F101C8,但封装采用 LQFP48,根据需要可以焊接 STM32F1031、芯片资源:1) 64KFLASH2) 10k ram3) 通用定时器3个4) 2路 SPI5) 2路 I2C6) 3路 USART7) 12位同步 ADC10通道8) GPIO379) CPU频率 36MHz10)工作电压 2.0--3.6V11)封装 LQFP482、板子功能1)流水灯,两路,分别使用 PA0和 PA12)电源指示灯3)上电复位电路4) 按键复位电路5)BOOT0和 BOOT1跳线设置6)VDDA/VSSA和 VDD/VSS分离,可跳线短接7)外接 8M晶振和 32768晶振8)所有 IO通过排针外连,方便扩展和使用9)内置 10Kram,我想跑个小型的 OS应该没有问题,这里定时器应该会用到。
10)核心板可直接用于目标板。
二、QFHXB原理图和 PCB图丰1.3 SHT1X/7X温湿度模块1.3.1 SHT1X/7X介绍SHT1x/7x系列单片集成传感器是Sensirion公司最近推出的一种可以同时测量湿度、温度和露点的传感器,不需外围元件直接输出经过标定了的相对湿度、温度及露点的数字信号,可以有效解决传统温、湿度传感器的不足。
SHT1x/7x系列单片集成传感器是利用CMOSensTM技术制造的,如图1所示。
1.3.2 SHT1X基本工作原理和数据处理算法内部集成了湿度敏感元件和温度敏感元件、放大器、一个14 b的A/D转换器、标定数据存储器以及数字总线接口以及稳压电路。
由于温度传感器和湿度传感器在硅片上是紧靠在一起,可以精确地测定露点,不会因为两者之间的温度差而引入误差;直接通过A/D据是存放在芯片上OTP存储器中的标定系数,输出是经过标定的数字信号,可以确保传感器的性能指标一致性、稳定性好、成本低、使用方便。
SHT1x/7x系列电源电压适用范围宽:2.4~5.5 V。
测量精度高:湿度的精度为±3.5%,温度的精度为±0.5℃(在20℃时)。
待机时电流低于3μA。
传感器的数字输出是通过两线数字接口直接连到微处理器上去,便于进行系统设计。
管脚描述如表1所示。
SHT1x/7x送出的温度、湿度数据必须经过转换,才能表示实际的温度和湿度,其公式如下[1]:其中:TC 表示摄氏温度;RHTrue表示相对湿度。
d 1,d2和温度分辨率有关,C1,C2,C3,t1,t2和湿度的分辨率有关,其对应关系如表2和表3所示。
1.3.3 温湿度模块的选型这里选用的是SHT10,应为此型号精度在同类产品中是最低的同时价钱也是最便宜的,作为开发和设计用是最合适的,模块如右图所示1.4无线传输模块1.4.1 CC1020介绍RF1020SE模块是采用基于CC1020无线通信芯片的无线收发一体模块,作为微功率无线模块,直线通信距离可达600米左右。
CC1020具有低电压供电、低电流消耗、高灵敏度等特点,适合微功率远距离的无线传输领域,如无线称重等。
CC1020基本特点:(1) 频率范围为402 MHz -470MHz工作(2) 高灵敏度(对12.5kHz信道可达-118dBm)(3) 可编程输出功率,最大10dBm(4) 低电流消耗(RX:19.9mA)(5) 低压供电(2.3V到3.6V,推荐3.3V)(6) 数据率最高可以达到153.6Kbaud(7) SPI接口配置内部寄存器(8) 标准DIP 间距接口,便于嵌入式应用(9) 开阔地直线通信距离可达600米左右1.4.2 CC1020基本工作原理CC1020是一种理想的超高频单片收发器芯片。
主要用于ISM(工业、科研及医疗)频带和在426/429/433/868/915MHz频带的SRD(Short Range Device-近距离设备)中,也可经编程后用于频率为402MHz~470MHz和 804MHz~940MHz的多信道设备。
CC1020主要的工作参数可通过串行总线接口编程,例如输出功率、频率及AFC。
在接收模式下,CC1020可看成是一个传统的超外差接收器。
RF输入信号经低噪声放大器(LNA和LNA2)放大后,翻转经过积分器(I和Q)产生中频IF信号。
在中频处理阶段,I/Q信号经混合滤波、放大后经ADC转化成数字信号。
然后进行自动获取控制、信道滤波、解调和二进制同步化处理,在DIO引脚输出数字解调数据,DCLK引脚获取同步数字时钟数据。
RSSI为数字形式,并可通过窜行接口读出。