基于STM32F103的网络温度报警器物联网全解
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基于STM32F103T6的温度控制系统设计摘要:针对目前温度控制在工业生产中被广泛应用,而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成,为了节约成本、提高系统的可靠性,本文设计了一种基于STM32F103T6的温度控制系统。
在该系统中,为了减小干扰的影响,用低通数字滤波算法对采样数据进行处理,然后用PID 算法进行决策输出。
同时,利用CAN总线和其他节点进行数据交换。
经过测试,该系统的技术指标满足要求,运行稳定可靠。
Abstract: Specially the temperature control systems are extensively used at present, while the traditional temperature control systems consist of abundant discrete devices. In order to lower the cost and improve the system reliability, the temperature control system based on STM32F103T6 is introduced in the paper. In the system, the sample data are deal with low-pass digital filtering algorithm to decrease the disturbance, and then the output is deduced with the PID algorithm. At the same time, the controller can exchange data with the other nodal points by CAN bus. It is proved that the technical index of the system is satisfied and it works steady.关键词:温度控制;低通数字滤波;PID算法;CAN总线Key words: temperature control;low-pass digital filtering algorithm;PID algorithm;CAN bus TP273 A 1006-4311(2013)28-0240-020 引言在工业控制系统中,温度是最主要的被控参数之一。
通过控制继电器进而控制各种家电。
同时,本系统将开发配套实用的微信小程序,用户可通过微信小程序实时查看室内各项环境参数,智能控制继电器让屋主能够在外出的时候通过物联网来控制家电的开启与关闭。
本系统中,单片机将传感器采集的数据通过esp8266模块上传到onenet云服务平台,通过控制esp32-cam模块实现室内环境实时拍照。
用户可以通过微信小程序实现数据查看,并且实现控制命令下达。
3 系统功能3.1 智能门锁的实现现在大多数家庭使用的都是传统门锁,需要随身携带钥匙,而本项目的智能门锁提供给用户指纹解锁方式,让用户摆脱钥匙的同时,更为安全可靠。
3.2 居家环境的智能监测实现居家环境的多项参数检测,能够手机温度、湿度、CO2浓度、TVOC浓度信息。
其中,温度、湿度、CO2浓度、光照强度让用户了解家庭环境参数信息,以便能够做出及时通风、开窗决策,提供精准舒适服务。
TVOC 检测帮助用户了解煤气是否泄漏,让用户当有煤气泄漏时能够在第一时间发现,让居家更安全。
3.3 智能控制居家的智能控制以帮助减少能源浪费。
照明装置、多种家用电器开关都能使用微信小程序进行控制,打开和关闭用电器更加方便。
同时,用户不需要使用时能够自动关闭,以减少能源使用。
STM32F103ZET6 64KB SRAM、512KB FLASH,多达图1 系统总体设计图图2 电脑端ONENET采集数据图图3 电脑端运行效果图 图4 手机端运行效果图图5 指纹解锁效果图据。
并且指纹锁匹配开锁功能成功实现,当采集指纹信息,与指纹库指纹匹配成功后,单片机控制舵机转动,成功解锁。
所以,本项目的智能家居控制系统的设计在功能实现上切实可行,微信小程序让实现物联网功能,让家居智能化。
结语本项目在传统家居环境基础上增加了物联网模块,使其具备更智能的功能,用户在使用过程中会更加舒适、便捷、有趣。
基于STM32F103ZET6的智能家居控制系统构建了高效智能家居设施管理系统,并配套开发微信小程序让室内环境参数直观可靠,让家居控制智能方便,为用户打造了舒适便利的居家环境。
基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计一、概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,住宅安全已成为公众关注的热点问题。
传统的住宅安全措施,如安装防盗门、窗户护栏等,虽然能在一定程度上保障住宅安全,但存在被动防御、无法及时报警等不足。
研究并设计一种智能化的住宅防火防盗报警系统具有重要的现实意义。
STM32F103微控制器是一款高性能、低成本的32位ARM CortexM3内核微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本设计以STM32F103微控制器为核心,结合多种传感器和通信模块,设计了一种基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统。
该系统具有实时监控、自动报警、远程控制等功能,能够有效提高住宅安全防护水平。
本论文首先介绍了系统设计的背景和意义,然后详细阐述了系统硬件设计和软件设计,最后对系统进行了测试与分析。
通过本论文的研究,旨在为住宅防火防盗报警系统的设计与实现提供一种可行的方案,为住宅安全领域的发展做出贡献。
1. 住宅安全现状及其重要性随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提升,住宅安全问题逐渐成为了公众关注的焦点。
近年来,住宅火灾和盗窃事件时有发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
这些事件的频发,不仅造成了巨大的经济损失,更对居民的心理安全产生了深远影响。
提高住宅的安全防范水平,构建智能化的防火防盗报警系统,显得尤为重要。
目前,传统的住宅安全防范措施主要依赖于人工监控和简单的物理防护设施,但这些措施往往存在反应迟钝、监控盲区多、误报率高等问题。
特别是在夜间或无人值守的情况下,传统安防系统的效果更是大打折扣。
开发一套基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统,具有重要的现实意义和应用价值。
该系统的引入,能够实现对住宅环境的全方位、实时监控,通过智能传感器和算法分析,及时发现并处理潜在的火灾和盗窃风险。
同时,系统还能够与用户的手机等终端设备实现联动,实现远程监控和报警功能,为用户提供更加便捷、高效的安全防护体验。
基于stm32温度报警系统摘要当前快速成形(RP)技术领域,基于喷射技术的“新一代RP技术”已经取代基于激光技术的“传统的RP技术”成为了主流;快速制造的概念已经提出并得到了广泛地使用。
熔融沉积成型(FDM)就是当前使用最广泛的一种基于喷射技术的RP 技术。
本文主要对FDM温度控制系统进行了深入的分析和研究。
温度测控在食品卫生、医疗化工等工业领域具有广泛的应用。
随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
本系统采用的STM32F103C8T6单片机是一高性能的32位机,具有丰富的硬件资源和非常强的抗干扰能力,特别适合构成智能测控仪表和工业测控系统。
本系统对STM32F103C8T6单片机硬件资源进行了开发,采用K型热敏电阻实现对温度信号的检测,充分利用单片机的硬件资源,以非常小的硬件投入,实现了对温度信号的精确检测与控制。
文中首先阐述了温度控制的必要性,温度是工业对象中的主要被控参数之一,在冶金、化工、机械、食品等各类工业中,广泛使用各种加热炉、烘箱、恒温箱等,它们均需对温度进行控制,成型室及喷头温度对成型件精度都有很大影响。
然后详细讲解了所设计的可控硅调功温度控制系统,系统采用STM32F103C8T6单片机作微控制器构建数字温度控制器,调节双向可控硅的导通角,控制电压波形,实现负载两端有效电压可变,以控制加热棒的加热功率,使温度保持在设定值。
系统主要包括:数据的采集,处理,输出,系统和上位机的通讯,人机交互部分。
该系统成本低,精度高,实现方便。
该系统加热器温度控制采用模糊PID控制。
模糊PID控制的采用能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调整控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过渡。
目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................. 错误!未定义书签。
基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计共3篇基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计1STM32F103是一款功能强大的嵌入式微控制器,其广泛应用于各种智能家居系统的开发中。
本文将介绍一种基于STM32F103芯片的住宅智能防火防盗报警系统的设计方案。
1. 系统介绍该系统是一种住宅智能防火防盗报警系统。
它可以监测房间内的火灾和盗窃事件,并向用户提供预警信息。
此外,系统还提供语音提示和远程控制功能,使用户可以在不在家的情况下远程监控和操作。
2. 系统硬件设计该系统基于STM32F103芯片设计,采用多个传感器来监测房间内的温度、烟雾、门窗状态等信息。
具体硬件设计如下:2.1 主控板主控板采用STM32F103C8T6芯片,具有强大的处理能力和丰富的外围设备接口。
2.2 传感器(1)火灾报警传感器:使用MQ-2传感器,可以检测烟雾浓度,一旦火灾发生,系统会立即发出警报。
(2)门窗状态传感器:采用磁簧传感器,可以检测门窗是否被打开或关闭。
一旦门窗被打开,系统会发出声音警报或短信提醒。
(3)温度传感器:采用DS18B20传感器,可以监测房间内的温度,并在超过合适范围内的情况下启动系统警报。
2.3 控制模块使用WiFi模块连接互联网,通过TCP/IP协议连接远程客户端,可以实现远程监控和控制。
此外,还可以使用手机App或Web页面进行远程控制。
2.4 功率模块系统由12V电池供电,使用5V直流稳压模块降压。
在电量低于阈值的情况下,系统将发送警报通知用户进行更换。
3. 系统软件设计系统软件是基于STM32F103芯片的Keil MDK构建,主要包括以下功能模块:3.1 火灾报警处理当火灾报警传感器检测到高浓度烟雾时,系统将发出警报。
同时,开启设备上传防火报警信息,如区域、位置等相关信息。
3.2 监测门窗状态门窗状体传感器可以检测门窗是否被打开或关闭。
一旦门窗被打开,系统会发出声音警报或短信提醒。
基于STM32的智能WIFI烟雾报警系统随着人们对家居安全越来越重视,智能烟雾报警系统成为了家庭必备的设备之一。
而基于STM32的智能WIFI烟雾报警系统更是具有广泛的应用前景。
本文将介绍该系统的设计原理、实现方法和优点。
一、引言智能烟雾报警系统具有自动检测和报警功能,能够及时发现家中的火灾隐患,保障人们的生命财产安全。
而基于STM32的智能WIFI烟雾报警系统则是将微控制器和WIFI模块相结合,实现了远程监控和报警功能,具有广泛的应用前景。
二、背景STM32是一种广泛应用的微控制器,其内核为32位ARM Cortex-M系列处理器,具有高性能、低功耗、易于开发等优点。
而WIFI是一种常见的无线通信技术,具有传输速率高、覆盖范围广等优点。
将STM32与WIFI模块相结合,可以开发出各种智能家居设备,如智能灯光、智能安防等。
三、设计原理基于STM32的智能WIFI烟雾报警系统主要由以下几个部分组成:传感器、STM32微控制器、WIFI模块、报警装置等。
1、传感器:该系统采用烟雾传感器来检测家中的烟雾浓度。
当烟雾浓度超过预设阈值时,传感器会向STM32微控制器发送报警信号。
2、STM32微控制器:该控制器接收到传感器的报警信号后,会通过WIFI模块将报警信息发送至手机APP。
同时,微控制器还会控制报警装置进行声光报警,提醒家中人员及时采取措施。
3、WIFI模块:该模块负责将STM32微控制器发送的报警信息传输至云端服务器,再通过互联网将信息发送至手机APP。
4、报警装置:该装置在STM32微控制器的控制下进行声光报警,提醒家中人员注意烟雾情况。
四、实现方法1、硬件选择:选择合适的烟雾传感器、STM32微控制器、WIFI模块和报警装置。
例如,可以选择MQ2传感器作为烟雾检测器件,STM32F103C8T6作为微控制器,ESP8266作为WIFI模块。
2、软件设计:根据系统需求,编写STM32微控制器的程序,实现烟雾检测、报警信息传输和控制等功能。
2021年1月10日第5卷第1期现代信息科技Modern Information TechnologyJan.2021 Vol.5 No.11712021.1收稿日期:2020-11-25 修回日期:2020-12-25基于STM32F103C8T6单片机的火灾报警系统的设计与实现吴晓红,石丽梅,黄振兴(广东海洋大学,广东 湛江 524088)摘 要:为有效预防和监控电动车充电桩的实际应用环境中的火灾情况,文章设计了一种以STM32F103C8T6单片机平台为核心,通过系统处理显示具体环境,当传感器模块获得的信息值超过系统设定的安全阈值,驱动模块会通过液晶显示屏显示当前温度、火焰、烟雾等信息,并及时地通过LED 灯和蜂鸣器进行提醒,然后再把数据通过Wi-Fi 传到上位机观察,完成整个火灾监控和报警的过程。
关键词:STM32F103C8T6单片机;火灾;烟雾报警中图分类号:TN873;TP368.1文献标识码:A文章编号:2096-4706(2021)01-0171-04Design and Implementation of Fire Alarm System Based on STM32F103C8T6 Single Chip MicrocomputerWU Xiaohong ,SHI Limei ,HUANG Zhenxing (Guangdong Ocean University ,Zhanjiang 524088,China )Abstract :In order to effectively prevent and monitor the fire situation in the practical application environment of electric vehiclecharging pile. In this paper ,a STM 32F 103C 8T 6 single chip microcomputer platform is designed as the core ,and the specific environment is displayed through the system processing. When the information value obtained by the sensor module exceeds the safety threshold set by the system ,the driver module will display the current temperature ,flame ,smoke and other information through the LCD ,and timely remind through the LED light and buzzer ,then the data is transmitted to the upper computer for observation through Wi-Fi to complete the whole process of fire monitoring and alarm.Keywords :STM 32F 103C 8T 6 single chip microcomputer ;fire ;smoke alarm0 引 言随着电动车的不断普及,我国电动车充电桩数量呈现出翻倍增长趋势。
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.06.04C N 203619538U (21)申请号 201320800274.X(22)申请日 2013.12.06A61B 5/01(2006.01)(73)专利权人安徽理工大学地址232001 安徽省淮南市舜耕中路168号(72)发明人程军辉 唐超礼 黄友锐 曲立国韩涛张超超(54)实用新型名称一种基于STM32F103 单片机的红外体温测量仪(57)摘要本实用新型涉及一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪,它包括STM32F103控制器、超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块。
其特征在于:所述测量仪是一种将红外技术与微电子技术结合起来的一种新型测温仪器,它将被测物体表面发射的红外波段辐射能量通过光学系统汇聚到红外探测原件上,使其产生一个电压信号,经过放大、模/数转换等环节处理,最后以数字形式直接在显示屏上显示温度值。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图3页(10)授权公告号CN 203619538 U1/1页1.一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪,包括一个具有AD 转换功能的单片机STM32F103作为主控器,其特征在于:所述主控器还包括超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块;其特征在于:单片机和各单元电路之间通过导线连接,通过单片机来控制相关的部分执行相应的功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪,其特征在于:红外传感器选用医用高精度数字红外传感器MLX90615ESGDAA ,它主要由环境温度传感器、红外热电堆传感器、低噪声放大器、低通滤波器和数字信号处理单元组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪,其特征在于:超声波模块由发射模块和接收模块构成,发射模块主要由超声波发射传感器TCT40-T 和反相器74HC04组成,接收电路主要由超声波接收传感器TCT40-R 和CX20106A 芯片组成。
中国矿业大学计算机学院2013 级本科生课程报告报告时间 2016.09.20学生姓名学号专业电子信息科学与技术任课教师任课教师评语任课教师评语(①对课程基础理论的掌握;②对课程知识应用能力的评价;③对课程报告相关实验、作品、软件等成果的评价;④课程学习态度和上课纪律;⑤课程成果和报告工作量;⑥总体评价和成绩;⑦存在问题等):成绩:任课教师签字:年月日摘要针对目前温度控制在生产生活中被广泛应用,而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成,为了节约成本、提高系统的可靠性,本文设计了一种基于STM32F103T6的温度控制系统。
本设计是基于DS18B20的温度控制系统,以STM32F103ZET6为控制系统核心,通过嵌入式系统设计实现对温度的显示和控制功能。
在该系统中,为了减小干扰的影响,用均值滤波算法对采样数据进行处理之后再进行温度判定等一系列操作的依据。
设计中,基本上实现了该系统的功能,通过DS18B20采集温度数据,使用LCD屏幕来显示相关的信息,能够通过加热和降温将温度控制在恒定的范围内,并可以手动设置恒温范围,温度超出限制后会有声光报警。
关键词:STM32F103,均值滤波,恒温控制,DS18B20目录1 绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2设计思想 (1)1.3实现的功能 (2)2 硬件设计 (2)2.1硬件平台 (2)2.2硬件设计模块图 (3)2.3温度传感器DS18B20 (3)2.4 LCD屏幕 (6)2.5 DC 5V散热风扇 (8)2.6加热片 (8)3 软件设计 (9)3.1软件平台 (9)3.2软件设计模块图 (9)3.3主程序流程图 (10)3.4子程序流程图 (11)3.4.1 恒温控制子程序流程图 (11)3.4.2 flag标志设置子程序流程图 (12)3.4.3温度设置子程序流程图 (13)3.4.4温度读取函数流程图 (14)3.4.5均值滤波程序流程图 (15)3.4.6显示函数程序流程图 (16)4 调试分析 (16)4.1硬件调试 (16)4.2软件测试 (17)4.3功能实现分析 (17)5 实验总结 (17)参考文献 (19)1 绪论1.1选题的背景及意义21世纪是科学技术高速发展的信息时代,电子技术、嵌入式技术的应用已经是非常广泛,伴随着科学技术和生产的不断发展,在生产生活中需要对各种参数进行温度测量。
基于STM32的温湿度报警系统设计作者:陈江辉林孝腾朱卫吴耿宇虞磊来源:《农家科技下旬刊》2017年第09期摘要:基于STM32F103ZET6单片机设计了一个温湿度采集系统,该系统采用数字式温湿度传感器SHT11采集环境的湿度值,STM32通过计算之后得到温湿度数据,输出至LCD12864显示,如果温湿度数据超出报警阈值,则会发出报警信号,温湿度数据还可以通过GSM模块发送数据至手机。
关键词:温湿度;报警系统随着现代农业的发展,利用温室大棚来培育农作物越来越普及,而大棚环境不同于室外,温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等外部条件,将会直接影响农作物的生长,而我国现代农业发展比较晚,一般依靠操作人员使用传统的温度计、湿度计等方法对现场环境进行检测,这样就比较浪费人力资源和时间资源,同时由于传感器本身的制约导致准确度和实用性也受到一定的影响,随着科学技术的发展,智能检测技术的普及,由传感器、微控制器、模数转换器等组成的智能监控系统的出现,促进了现代农业科技的革新。
本文研制的是基于STM32土壤温湿度采集系统,该设计是将TDR土壤湿度传感器获得湿度数据、DS18B20采集的土壤温度数据以及SHT11获得的空气温湿度数据通过单片机的A/D接口进行采集,并将数据显示在LCD显示屏上,通过遥控按键可以方便的设定采集数据的时间间隔、采集数据的类型(便于统计分析)、系统时间等信息。
一、硬件电路设计土壤温湿度智能检测系统主要由以下几部分组成:主控芯片STM32F103C8T6,数据采集电路,数据存储电路,通信电路,红外遥控电路,LED显示电路,GSM模块电路。
图1所示为该系统硬件电路设计结构框图。
1.主控芯片STM32F103C8T6STM32F103C8T6是意法半导体公司的基于Cortex^TM-M3内核的微型控制器,最高72MHz工作频率,内置20K字节的SRAM,64K字节的FLASH,包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器,还包含标准和先进通信接口:多达2个接口和SPI 接口、个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。
基于STM32的物联网温控平台系统设计
魏静博;黎芳芳;张芹;谢亮生
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2023(46)4
【摘要】文中设计一种以STM32微处理器为基础的物联网温控平台系统。
该系
统主要由温度传感器、STM32F103C8T6主控芯片、温度控制模块、TYWE1S WiFi模块以及手机客户端等部分组成。
温度传感器采集到陶瓷加热片的温度数据
后传送到MCU中,MCU串口与WiFi模组通过WiFi串口通用协议连接和通信,实
现设备联网,从而实现远程监测功能。
所设计系统能够实现对量子点器件加热平台
的温度控制以及工作环境温度的实时监测,并将数据远程传送到手机。
操作人员可
以通过手机客户端查看并控制温度,实现温度数据的采集以及曲线绘制,便于分析器
件的温度对性能的影响。
该系统具有体积小、扩展性高、易操作等特点,可以实时、准确地监测加热温度,有效规避由温度的不确定性对量子点制备带来的不良影响,还
能够提升工作便捷性并节省人力资源和经济成本。
【总页数】5页(P52-56)
【作者】魏静博;黎芳芳;张芹;谢亮生
【作者单位】南昌航空大学测试与光电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN926-34
【相关文献】
1.基于STM32的中药材烘干恒温控制系统设计
2.基于STM32的管式热处理炉温控制系统设计
3.基于STM32单片机PID温控学习系统设计
4.基于STM32处理器与Modbus/485协议的主轴电机温控系统设计
5.基于STM32处理器与Modbus/485协议的主轴电机温控系统设计
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• 132•基于STM32F103单片机的烟雾报警器设计山东科技大学信息工程系 孙 波山东科技大学机电工程系 刘士彩山东科技大学信息工程系 王玉潇山东科技大学网络中心 张家迎山东科技大学机电工程系 高学辉山东科技大学信息工程系 郭 帅为了避免火灾以及减少火灾造成的损失,必须设计和完善火灾自动报警系统,将火灾消灭在萌芽状态,最大限度地减少社会财富的损失。
本文介绍了一个在较小范围内使用的单片机烟雾报警系统,此系统以STM32F103单片机为控制器,通过NIS-07离子式烟雾传感器检测信号,经单片机本身的数模转换器进行信号转换后,输入到单片机,然后利用数码管显示烟雾浓度,通过单片机的蜂鸣器实现报警功能。
1.引言近些年,越来越多的地方频繁的发生火灾,引起了人民群众的广泛关注。
火灾预警对于保护个人以及个人的财产安全具有重要的意义。
目前市场上存在的烟雾报警器价格比较高,不适合小范围进行使用,如家庭、学校、小型商场等。
本文提出了一种基于单片机的小型烟雾报警器,价格低,单片机本身带有数模转换器,适合小范围进行使用,且STM32F103单片机芯片集成了定时器,CAN ,ADC ,SPI ,I2C ,USB 和UART 等多种功能,已被广泛使用到多个领域。
2.器件介绍2.1 单片机STM32F 具有72MHz 的工作频率,集成了存储器、电源管理、低功耗。
模数转换器、DMA 、调试模式、计算单元和封装等模块。
并且该芯片用途广泛,已普遍应用到电力电子系统方面。
STM32F103单片机的引脚图如图1所示。
图1 STM32F103单片机VBAT 引脚的作用是给RTC 和备份区域供电,保证在VDD 断电的情况下相关区域的数据内容仍然是有效的,一般连接到外部电池;PC13/PC14/PC15引脚的内部模拟了开关,只允许少量的电流通过,驱动能力小,不可以同时使用;当PA0-WKUP 引脚处于上升沿时,作为待机模式唤醒条件;每个VDD 各接一个0.1uF 陶瓷电容,VDD_3需要再接一个4.7~10uF 的钽电容;对于VDDA ,需要连接10nF 陶瓷电容+1nF 钽电容。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721406110.3(22)申请日 2017.10.26(73)专利权人 许晟嘉地址 116000 辽宁省大连市沙河口区杨树街70号(大连育明高级中学)(72)发明人 许晟嘉 (51)Int.Cl.G08B 21/16(2006.01)(54)实用新型名称一种基于STM32平台的物联网远程燃气监测预警系统(57)摘要一种基于STM32平台的物联网远程燃气监测预警系统,所述系统包括STM32处理器、燃气传感器、排气扇、电磁阀、LED报警灯、LED显示屏、蜂鸣器、无线传输模块;燃气传感器与STM32处理器的信号输入端相连;STM32处理器的信号输出端分别与排气扇、电磁阀、LED报警灯、LED显示屏、蜂鸣器、无线传输模块相连,排气扇安装在窗户上或排风管上,电磁阀安装在燃气管道上,LED显示屏安装在室外公共区域并在接收STM32处理器的报警信号后在屏幕上显示报警位置,蜂鸣器接收STM32处理器的报警信号后发出刺耳的报警音,无线传输模块接收STM32处理器的报警信号后通过无线通信技术与用户手机或救援平台连接。
本实用新型具有功能全面、安全可靠等优点。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 207319415 U 2018.05.04C N 207319415U1.一种基于STM32平台的物联网远程燃气监测预警系统,其特征在于:所述系统包括STM32处理器、燃气传感器、排气扇、电磁阀、LED报警灯、LED显示屏、蜂鸣器、无线传输模块;其中,燃气传感器与STM32处理器的信号输入端相连,将监测到的燃气浓度发送至STM32处理器;STM32处理器的信号输出端分别与排气扇、电磁阀、LED报警灯、LED显示屏、蜂鸣器、无线传输模块相连,排气扇安装在窗户上或排风管上,电磁阀安装在燃气管道上且保持常开状态,LED报警灯接收STM32处理器的报警信号后发出闪烁的报警光,LED显示屏安装在室外公共区域并在接收STM32处理器的报警信号后在屏幕上显示报警位置,蜂鸣器接收STM32处理器的报警信号后发出刺耳的报警音,无线传输模块接收STM32处理器的报警信号后通过无线通信技术与用户手机或救援平台连接。
基于STM32F103的网络温度报警器设计作品名:基于STM32F103的网络温度报警器设计作者:陈华健贾从含时间:2015年6月17日目录:1.引言 (1)2.利用普通二极管PN 结测试环境温度原理 (2)3.器件的选择和芯片的介绍 (4)4.UC/OS系统移植 (6)5.文件系统的移植与文件系统基本函数的功能 (16)6.Uip及socket实现方法 (27)1.引言近年来随着科技的飞速发展,嵌入式的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的嵌入式应用系统中,嵌入式往往作为一个核心部件来使用,仅嵌入式方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。
本系统使用STM32F103实现了接收由上位机通过TCP 协议发出的温度报警阈值信号,并存于SD片卡中。
单片机利用普通二极管的PN 结测试环境温度,每30s 采集一次,将采集到的温度信息补充上时间(时、分、秒、毫秒)标注存储在存储芯片中。
并将报警时的温度值与当前时间的温度进行比较,当前温度大于阀值温度时,通过发光二极管或蜂鸣器报警。
上位机通过TCP,向单片机发送“Read_Info”命令后,单片机能将SD 卡中存储的所有数据发到PC 机的串口助手中;数据格式美观、易懂。
本系统采用普通二极管PN节的温度特性来测量环境温度不失为一种低成本而又容易实现的环境温度测量方式。
使用STM32自带的ADC模块进一步降低了成本和设计难度。
采用大容量存储芯片可以长时采集环境数据,并且在采集到的温度补充上时间信息使数据更加可信,同时移植了文件系统方便文件在WINDOWS下的读取和处理。
本系统采用了无线传输的方式配合可靠的电源设备或太阳能设备可以在室外持续的传输回温度信息或其他的气象数据(需配合适当的传感器),减少了人工成本,并且更加适应于野外大规模投放接点。
2.利用普通二极管PN 结测试环境温度原理.温度是表示物体或环境冷热程度的一种物理量,而温度传感器是一种能将温度变化转换成电量变化的元器件。
由于二极管制造工艺的特殊性,我们可以利用二极管的伏安特性来测量环境的温度,它的伏安特性如下图众所周知,将PN结用外壳封装起来,并加上电极引线就构成了半导体二极管,即所谓的二极管。
由P区引出的电极为阳极,由N区引出的电极为阴极,如下图所示温度对二极管的性能有较大的影响,温度升高时,二极管的正向压降将减小,每增加1C,正向压降减小约2mV,因此可以使用这一特性来测量环境温度。
由半导体理论可以得出,PN 结所加端电压u 与流过它的电流i 的关系为:其中, Is 为反向饱和电流,对于硅材料来说,Is 约为10pA; q 为电子的电量,q=1.6*10的-9次方库伦; k 是玻耳茨曼常数,k=1.38*10的-23次方J/K ; T 为绝对温度, kT/q 可以用UT 来代替, 常温下,即T=300K 时,UT 约为26mV 。
对于足够大的电压,二极管方程可以近似写成那么,二极管两端的电压可以推导出为:因此温度的公式为:)ln(D sD i I k q u T ⋅⋅=3.器件的选择和芯片的介绍本系统采用了ST公司和高性能微控制器——STM32F130ZET6,该微控制器具有512K ROM以及62K RAM 足以满足该项目的需求。
本系统使用到的模块有:ENC28J60模块,0.96’OLED模块,SD卡模块,以及2个无线模块和USB-TTL模块。
为了满足这些模块的供电需求另外自己用洞洞板做了AMS1117的稳压模块,以及采用德州仪器公司的TPS7333稳压芯片制作了稳压模块为无线模块提供稳定可靠的电源使数据的发送和接收更加稳定。
AMS1117系列稳压芯片有可调版与多种固定电压版,设计用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。
在最大输出电流时,AMS1117器件的压差保证最大不超过1.3V,并随负载电流的减小而逐渐降低。
本系统采用的是输出3.3v的固定电压版本。
电路图如下:TPS7333是由德州仪器公司研发生产的单通道线性稳压芯片,具有单输出LDO、500mA、固定电压(3.3V)、集成SVS、低静态电流,性能十分稳定,输出电压纹波低。
应用电路比较简单,电路如下:4.UC/OS系统移植uC/OS是一个微型的实时操作系统,包括了一个操作系统最基本的一些特性,如任务调度、任务通信、内存管理、中断管理、定时管理等。
而且这是一个代码完全开放的实时操作系统,简单明了的结构和严谨的代码风格,非常适合初涉嵌入式操作系统的人士学习。
很多人在学习STM32中,都想亲自移植一下uC/OS,而不是总是用别人已经移植好的。
在我学习uC/OS的过程中,查找了很多资料,也看过很多关于如何移植uC/OS到STM32处理器上的教程,但都不尽人意,主要是因为是时间比较赶,无法静下心开好房学习,在一个月时间内完成STM32的学习以及UIP、文件系统的移植还是比较辛苦和困难的。
1.首先需要从官网上下载UC/OS的源码,并且选择STM32F103ZET6,由于官方没有公布KEIL版本的工程只有IAR版本,所以需要进行一定的修改才可用于KEIL中。
UC/OS 的文件结构如下图所示:2.按照下图的文件结构搭建uC/OS工程文件结构①把LED工程所在的文件夹先改名为:STM32+UCOS②在USER文件夹下新建includes.h头文件。
③按照之前给的uC/OS-II文件结构图,我们在工程的根目录下建立BSP文件夹、APP文件夹和uCOS-II文件夹。
BSP文件夹存放外设硬件驱动程序。
APP文件夹存放应用软件任务uCOS-II文件夹uC/OS-II的相关代码④把USER文件夹下的led.h 和led.c文件剪切到BSP文件夹里。
在BSP文件夹里新建BSP.c和BSP.h文件。
⑤在APP文件夹下建立app.h、app.c和app_cfg.h文件。
拷贝uC/OS-II源代码附件那里的Micrium\Software\EvalBoards\ST\STM32F103ZE-SK\IAR\OS-Probe-LCD\os_cfg.h到此目录。
⑥把uC/OS-II源代码附件那里的\Micrium\Software\uCOS-II下的Source文件夹复制到工程里刚才新建的uCOS-II文件夹里。
把Micrium\Software\uCOS-II\Ports\arm-cortex-m3\Generic\IAR下的文件复制到工程uCOS-II文件夹中新建的Ports文件夹里。
复制后,选中全部文件,右键——属性——去掉只读属性——确定。
如下图添加include path3.配置uC/OS-IIa.修改os_cfg.h:①首先禁用信号量、互斥信号量、邮箱、队列、信号量集、定时器、内存管理,关闭调试模式:#define OS_FLAG_EN 0 //禁用信号量集#define OS_MBOX_EN 0 //禁用邮箱#define OS_MEM_EN 0 //禁用内存管理#define OS_MUTEX_EN 0 //禁用互斥信号量#define OS_Q_EN 0 //禁用队列#define OS_SEM_EN 0 //禁用信号量#define OS_TMR_EN 0 //禁用定时器#define OS_DEBUG_EN 0 //禁用调试b.修改os_cpu.h注释掉这三行void OS_CPU_SysTickHandler(void);void OS_CPU_SysTickInit(void);INT32U OS_CPU_SysTickClkFreq(void);c.修改os_cpu_c.c把OS_CPU_SysTickHandler(), OS_CPU_SysTickInit()及如下图的文件注释掉d.修改os_cpu_a.asm由于编译器的原因要将下面的PUBIC改为EXPORT:PUBLIC OS_CPU_SR_Save ; Functions declared in this filePUBLIC OS_CPU_SR_RestorePUBLIC OSStartHighRdyPUBLIC OSCtxSwPUBLIC OSIntCtxSwPUBLIC OS_CPU_PendSVHandlere.修改os_dbg.c将#define OS_COMPILER_OPT __root改为#define OS_COMPILER_OPT // __root修改startup_stm32f10x_hd.s因为本次移植是使用标准外设库CMSIS中startup_stm32f10x_hd.s作为启动文件的,还没有设置OS_CPU_SysTickHandler。
而startup_stm32f10x_hd.s文件中,PendSV 中断向量名为PendSV_Handler,因此只需把所有出现PendSV_Handler的地方替换成OS_CPU_PendSVHandler即可。
编写includes.h#ifndef __INCLUDES_H__#define __INCLUDES_H__#include "stm32f10x.h"#include "stm32f10x_rcc.h" //SysTick定时器相关#include "ucos_ii.h" //uC/OS-II系统函数头文件#include "BSP.h" //与开发板相关的函数#include "app.h" //用户任务函数#include "led.h" //LED驱动函数#endif //__INCLUDES_H__编写BSP .c#include "includes.h"void BSP_Init(void){SystemInit(); /* 配置系统时钟为72M */SysTick_init(); /* 初始化并使能SysTick定时器*/LED_GPIO_Config(); /* LED 端口初始化*/}void SysTick_init(void){SysTick_Config(SystemFrequency/OS_TICKS_PER_SEC);//初始化并使能SysTick定时器}Bsp.h#ifndef __BSP_H#define __BSP_Hvoid SysTick_init(void);void BSP_Init(void);#endif // __BSP_H编写main.c#include "includes.h"static OS_STK startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE]; //定义栈int main(void){BSP_Init();OSInit();OST askCreate(Task_LED,(void *)0,&startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE-1], STARTUP_TASK_PRIO); OSStart();return 0;}至此,UC/OS的移植已经完成,运行多任务只需在APP.C里修改即可。