智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計說明書智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計摘要第3章設(shè)計方案3.1、系統(tǒng)框圖設(shè)計按照設(shè)計思路可分為：STM32F103RB核心部分（主芯片STM32F103RB、電源電路等）、LCD驅(qū)動部分、GSM模塊、傳感器模塊等部分。系統(tǒng)框圖如圖3.1LCD、觸摸屏STM32F103RBLCD顯示手機接收端GSM模塊LCD、觸摸屏STM32F103RBLCD顯示手機接收端GSM模塊觸摸屏感知觸摸屏感知電源電源信號源信號源電源傳感器電源傳感器圖3.1本設(shè)計系統(tǒng)框圖 由傳感器檢測煤氣含量超標信號和紅外信號，然后將檢測到的信號發(fā)給STM32F103RB，芯片檢測得到的是什么信號，根據(jù)信號的不同選擇發(fā)送不同的短信給指定手機。手機號碼可以通過觸摸屏來進行修改。[15]STM32F103RB：在系統(tǒng)中處于核心地位，它將LCD、觸摸屏、傳感器、GSM模塊等連接起來，實現(xiàn)要實現(xiàn)的功能。傳感器：我在本設(shè)計里使用了兩個傳感器，如果需要還可以添加別的傳感器。這兩個傳感器是，紅外對管、煙霧傳感器。紅外對管在平時輸出高電平，當有東西擋著紅外線的傳輸，接收器接收不到信號時，輸出低電平?？梢杂脕頇z測是否有小偷。煙霧傳感器，平時輸出高電平，當空氣中煙霧、可燃氣體達到一定濃度時，輸出低電平，可以檢測是否發(fā)生火災(zāi)和煤氣泄漏。GSM模塊：GSM模塊在本設(shè)計中起的作用是發(fā)短信。當單片機收到傳感器傳進來的低電平后，判斷是哪個傳感器傳進來的，然后通過串口發(fā)出不同的內(nèi)容給GSM模塊，GSM根據(jù)發(fā)來的信息，將短信發(fā)往特定的手機。LCD、觸摸屏：LCD、觸摸屏在系統(tǒng)中處于輔助地位，但是它不可或缺。一個產(chǎn)品發(fā)報警短信不可能都發(fā)給同一個人，如果主人換了手機卡怎么辦？這時候LCD、觸摸屏就要發(fā)揮他的作用了。我們可以通過觸摸屏來修改發(fā)送目標的手機號碼，這樣當主人換手機卡后，就可以自己修改要發(fā)送的短信到自己手機。當修改完手機號后，新手機號會被存儲在EEPROM里以便下次發(fā)短信時讀取。電源：開發(fā)板上的電源是由芯片AMS1117-3.3V產(chǎn)生的，它將USB的5V電壓轉(zhuǎn)化為3.3V電壓供開發(fā)板使用。GSM模塊的12V電源和傳感器的5V電源是由獨立電源提供。3.2、傳感器的選擇目前，用于家庭防盜的傳感器主要是兩種方案，紅外線與聲音傳感器。于是便分別對這兩種方案進行對比。方案一、聲音傳感器聲音傳感器是用來接收聲波，聲振動圖像顯示設(shè)備，其作用就像一個麥克風(fēng)（話筒）的方法，但你不能測量噪聲的強度。傳感器包含一個聲音敏感的駐極體電容式麥克風(fēng)。使得內(nèi)膜駐極體麥克風(fēng)的聲振動，從而導(dǎo)致電容的變化，其產(chǎn)生在電壓相應(yīng)小一點的變化。方案二、紅外對管紅外對管由紅外發(fā)射管和光敏接收管，或紅外線接收管組成，或者用一般一起使用的紅外接收器。由紅外線發(fā)光二極管的光發(fā)射器的時刻組成紅外線發(fā)射，在PN結(jié)形成的具有高效率的紅外輻射材料（常用的GaAs），PN結(jié)的正向偏置注入電流激發(fā)紅外光，光譜功率分布中心波長830?950nm。LED發(fā)光二極管的英文縮寫，性能的正溫度系數(shù)，更大的電流溫度越高，溫度越高的電流就越大，LED紅外光的功率的電流的大小，但是當正向電流超過最大額定值，紅外光發(fā)射功率下降。紅外線接收管是具有感光屬于光電二極管，一個單向?qū)щ娦訮N結(jié)的特性，因此，需要與反向電壓一起工作。當沒有紅外輻射，有一個小的反向漏飽和電流（暗電流）。此時，光電二極管不導(dǎo)通。當光飽和立即反向漏電流增加時，光電流的形成，在一定范圍內(nèi)隨入射光強度的增加內(nèi)。綜合兩種方案，方案一使用聲音傳感器，方案二使用紅外對管。聲音傳感器接受范圍廣，但是它容易出現(xiàn)錯誤判斷，比如當外面汽車鳴笛，窗戶沒有關(guān)，聲音會很響，就有可能觸發(fā)聲音傳感器，造成錯誤。紅外對管，測定一條直線上是否有遮擋物，簡單易懂方便操作，不易產(chǎn)生誤操作。所以選擇方案二，紅外對管。3.3、本章小結(jié)本章介紹了設(shè)計總體框圖，用框圖的形式將設(shè)計劃分了STM32F103RB核心部分、GSM部分、LCD部分等模塊。接著，著重介紹傳感器的方案選擇，并且描述了紅外對管、聲音傳感器的對比和應(yīng)用原理，辯證得出選用紅外對管更加適用于本設(shè)計。廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)(設(shè)計)論文：智能家居安保系統(tǒng)設(shè)計第4章系統(tǒng)軟硬件設(shè)計第4章系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計4.1、系統(tǒng)程序設(shè)計流程圖及主要程序采用STM32F103RB單片機為核心和使用任意手機作為短信接收端，實現(xiàn)有異常情況時的短信報警功能。首先單片機進行初始化，包括單片機每個端口，每個變量的初始化以及LCD模塊的初始化。由傳感器檢測煤氣含量超標信號和紅外信號，然后將檢測到的信號發(fā)給STM32F103RB，芯片檢測得到的是什么信號，根據(jù)信號的不同啟用不同的子程序選擇發(fā)送不同的短信給指定手機號。手機號碼可以通過觸摸屏來進行修改。下面圖4.1是主程序設(shè)計流程圖[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：根據(jù)系統(tǒng)主程序流程圖，軟件部分可以分為三部分，分別是初始化、LCD顯示及手機號碼修改函數(shù)、短信報警函數(shù)。各部分的程序分別是：4.1.1、系統(tǒng)初始化函數(shù)systick_init();//系統(tǒng)嘀嗒定時器初始化 usart1_init(72000000,115200);//串口初始化時鐘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)我們可以看出在本系統(tǒng)中我使用了系統(tǒng)嘀嗒定時器，串口1，flashW25X40，LCD屏，觸摸屏，按鍵，LED燈，EEPROM24C02，傳感器。系統(tǒng)嘀嗒定時器是用來做延時函數(shù)用的，delay_s();delay_ms();delay_us();都是使用系統(tǒng)嘀嗒定時器。flashW25X40是用來存儲字庫的，在LCD上顯示的字母、漢字都存在W25X40里。LCD屏用來顯示。觸摸屏用來輸入手機號碼和密碼。按鍵用來選擇模式。LED燈用來指示狀態(tài)。EEPROM24C02用來儲存觸摸屏校準數(shù)據(jù)、密碼、手機號碼。傳感器用來檢測有無異常。4.1.2、LCD顯示及手機號碼修改函數(shù)由于本函數(shù)太長在這里只顯示修改手機號碼的函數(shù)，具體函數(shù)見附錄。按下KEY0按鍵LCD屏?xí)疗饋?，按下LCD屏上的“修改號碼”可以進入本函數(shù)，由函數(shù)可知道，首先要輸入密碼，輸入密碼后，當按下“確認”按鈕，比較輸入密碼和EEPROM里存的密碼，如果一樣就可以修改手機號碼，否則要重新輸入。輸入手機號碼后，當按下“確認”按鈕，如果號碼長度是11位就把他保存到EEPROM里，否則重新輸入。當手機號碼保存成功，LCD顯示屏?xí)詣影迪聛韀17]。4.1.3、短信報警函數(shù)函數(shù)內(nèi)容見附錄，首先處理要發(fā)送的信息（從EEPROM里讀取手機號碼，替換短信內(nèi)容中的手機號碼），然后發(fā)送"AT+CMGF=0\r\n"，設(shè)置GSM發(fā)短信模式為PDU模式；然后發(fā)送"AT+CMGS=39\r\n"設(shè)置要發(fā)短信的長度（其中39是短信的長度，根據(jù)自己需要改變）；然后發(fā)送要發(fā)送的短信內(nèi)容；最后發(fā)送Ctrl+Z\r\n（ASCII中的26）結(jié)束發(fā)送。4.2、STM32F103RB開發(fā)板系統(tǒng)本設(shè)計中的設(shè)計的核心芯片是STM32F103RB單片機,接線方法如圖4.2所示。圖4.2STM32F103RB芯片接線圖由圖中可以看出芯片的接線方法PA：0重啟按鍵；1、2LED燈；4-7flash的SPI接口；9、10串口；13-15JLINK接口PB：0-15LCD數(shù)據(jù)接口；8、9EEPROM的IIC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是一個正向低壓降穩(wěn)壓管，在輸出電流為1A時壓降為1.2V。它的固定電壓3.3V輸出電流為 1A線路調(diào)整率：0.2%（最大）負載調(diào)整率：0.4%（最大），內(nèi)含靜態(tài)電流限制、過熱保護芯片的接線方法如圖4.3所示。 圖4.3電源芯片接線圖輸入端輸入USB電壓（5V），輸出電壓為3.3V。為單片機、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，作用是改善負載的瞬態(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)的阻觸摸屏控制芯片，它被廣泛應(yīng)用于觸摸屏驅(qū)動。在XPT204611引腳對引腳單片機的中斷引腳，觸摸屏不是觸摸時，11引腳高舉，當觸摸屏被觸摸時，11引腳變?yōu)榈碗娖?。因?1針單片機檢測到高有低，你可以知道有沒有觸摸屏的觸摸事件發(fā)生。如果觸摸屏被按壓事件發(fā)生時，通過SPI端口的微控制器，它首先發(fā)送一個讀命令X坐標0×90，則讀出的兩字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送命令讀取Y坐標0XD0，然后讀出2字節(jié)的數(shù)據(jù)。此時，XY坐標值就知道了，因為XPT2046是12位精度的ADC，所以讀取兩個字節(jié)，只有高12有效數(shù)據(jù)。[18]XPT2046的接線原理圖如圖4.4所示，其中的2,3,4,5腳名稱為XP，YP，XN，YN。P是Positive的縮寫，“正”的意思;n為Negative的縮寫，“負”的意思。所以有時候，你會看到被寫為X+，Y+，X-，Y-的引腳名稱。這四個引腳被連接到觸摸屏四個引腳。XPT2046與單片機的SPI連接。分別為引腳16：SPI_CLK（SPI時鐘引腳）;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)部包含

256*8

個字節(jié)，因為使用了先進

CMOS技術(shù)大大降低了功耗。AT24C02

有一個

8個字節(jié)的頁寫入緩沖區(qū)。操作通過

IIC

總線接口設(shè)備，還有一種特殊寫保護狀態(tài)。IIC總線是一種串行總線由費利浦推出，可以使用在有多個主機的系統(tǒng)中，而且包含有高低速同步功能和總線仲裁設(shè)備兩種功能的高性能串行總線。如圖4.5所示只有兩個雙向的

IIC

總線信號線。一根是數(shù)據(jù)線SDA，即是引腳5，另一根是時鐘線SCL，即是引腳6。IIC總線必須連接到正電源使用上拉電阻。當總線空閑時，兩條線都是高電平。接到BUS上的任何設(shè)備輸出低電平總線上，BUS的信號都會變低，即每個器件的SDA和SCL的關(guān)系是“與”。實驗取RP=100K，比電阻根據(jù)所需信號的陡度，通常是在電阻較小的時候，上升沿的崛起越陡IIC總線的數(shù)據(jù)傳送[19]數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定：IIC總線進行數(shù)據(jù)傳送的時候，在時鐘信號為高電平的期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時鐘線上的電平為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化，如圖4.6所示。 圖4.6I2C有效數(shù)據(jù)位起始和終止信號：在SCL線為高電平的期間，SDA線由高電平到低電平的變化（即下降沿）表示起始信號；在SCL線為高電平期間，SDA線由低電平到高電平的變化（即上升沿）表示終止信號，如圖4.7所示。圖4.7I2C起始與終止信號數(shù)據(jù)傳送格式：字節(jié)傳送與應(yīng)答：每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(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)答在總線的一次數(shù)據(jù)傳送過程中，可以有以下幾種組合方式：a、主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個傳送過程中不變，如圖4.9所示。圖4.9主機寫方式注：有陰影部分表示數(shù)據(jù)由主機向從機傳送，無陰影部分則表示數(shù)據(jù)由從機向主機傳送。A表示應(yīng)答，A非表示非應(yīng)答（高電平）。S表示起始信號，P表示終止信號。b、主機在第一個字節(jié)后，立即從從機讀數(shù)據(jù)，如圖4.10所示。圖4.10主機讀方式c、在傳送過程中，當需要改變傳送方向時，起始信號和從機地址都被重復(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的操作位。當FLASH_CS位輸入高電平時，芯片被禁用，SPI1_MISO引腳為高阻抗，此時，如果器件內(nèi)沒有正在擦除、編程或處于狀態(tài)周期進程，在此期間芯片將處于待機狀態(tài)。當FLASH_CS位為低電平時，使能芯片，此時功耗增加到激活水平，這時就可以進行芯片的讀寫了。上電后，執(zhí)行一條新指令之前必須使FLASH_CS引腳先產(chǎn)生一個下降沿。W25X40連接方法如圖4.12所示，SPI1_CLK是時鐘引腳，為輸入輸出提供時序。SPI1_MISO是數(shù)據(jù)輸出引腳，在SPI1_CLK下降沿時輸出數(shù)據(jù)。SPI1_MOSI是數(shù)據(jù)輸入引腳，SPI1_CLK上升沿時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)、地址和命令通過本引腳進入芯片內(nèi)部[20]。W25X40訪問通過SPI兼容總線組成的四路信號：串行時鐘，芯片選擇（FLASH_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SPI總線操作模式0（0，0）和3（1，1）。模式0和模式3的主要區(qū)別是當SPI主機SPI接口處于空閑狀態(tài)時，SPI1_CLK是高電平還是低電平，當SPI總線主控處于待機狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會被傳輸?shù)酱虚W存。SPI1_CLK信號為低在模式0，模式3的時鐘信號是高。兩種模式都是在下降沿時輸出數(shù)據(jù)，上升沿時輸入數(shù)據(jù)。下面對芯片的幾個常用命令的使用進行說明講解。寫使能的指令是向狀態(tài)寄存器WEL位寫1。WEL位必須在每個頁面程序、扇區(qū)擦除塊擦除，芯片擦除、寫狀態(tài)寄存器之前設(shè)置。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）引腳上的時鐘，然后駕駛/CS

高的上升沿，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，然后進入駕駛/CS高。請注意，WEL位后，上電和寫狀態(tài)寄存器，頁編程，扇區(qū)擦除，塊擦除和芯片擦除指令完成后自動復(fù)位，如圖4.14。圖4.14SPI寫禁止讀數(shù)據(jù)指令允許一個或多個數(shù)據(jù)字節(jié)被順序地從存儲器中讀出。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。代碼和地址位被鎖止在CLK引腳的上升沿。在接收到地址后，尋址的存儲單元的數(shù)據(jù)字節(jié)將被移出DO引腳在CLK的下降沿，高位在前。當讀到這個數(shù)據(jù)的地址時自動遞增到下一個更高的地址數(shù)據(jù)的每個字節(jié)之后被移出允許連續(xù)的數(shù)據(jù)流。這意味著整個存儲器可以用一條指令，只要時鐘繼續(xù)進行訪問。/CS拉高讀數(shù)據(jù)完成。讀數(shù)據(jù)的指令序列示于下圖。如果讀數(shù)據(jù)指令被發(fā)出時的擦除，編程或?qū)懼芷谑窃谶^程（BUSY=1）的指令被忽略，不會對在當前周期中的任何影響，見圖4.15。該塊擦除指令集內(nèi)的指定塊（64K字節(jié)）所有內(nèi)存為全1（FFH）的擦除狀態(tài)。允許寫入指令必須執(zhí)行之前的設(shè)備將接受塊擦除指令（狀態(tài)寄存器WEL位必須等于1）。該指令先把/CS引腳拉低，轉(zhuǎn)移指令代碼發(fā)起的“D8H”跟著一個24位塊地址（A23-A0）（見圖4.16）。該塊擦除指令序列如下圖所示的/CS引腳必須在最后一個字節(jié)的第八位之后拉高。如果不這樣做，塊擦除指令不被執(zhí)行。塊擦除周期正在進行中，在讀狀態(tài)寄存器指令仍可以訪問的檢查忙位的狀態(tài)。塊擦除周期中1，當循環(huán)完成了BUSY位是0，設(shè)備已準備好再次接受其他指令。經(jīng)過塊擦除周期已經(jīng)完成了寫使能狀態(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)的設(shè)計部分。首先介紹了系統(tǒng)總體程序設(shè)計流程圖以及部分程序，接著介紹由STM32F103RB單片機和電源芯片AMS1117-3.3，LCD屏組成的系統(tǒng)核心板模塊以及系統(tǒng)設(shè)計原理圖的連線圖。然后，講解了AT24C02工作需要的IIC時序和W25X40工作需要的SPI時序。附錄第5章系統(tǒng)軟硬件實現(xiàn)5.1、硬件電路硬件電路主要由三大部分組成：STM32F103RB單片機開發(fā)板、GSM模塊、傳感器部分。STM32F103RB單片機開發(fā)板原理圖如圖4.2~4.5，4.12和5.1~5.3，GSM模塊設(shè)計原理圖如圖5.10，傳感器模塊電路原理圖如圖5.8~5.9。根據(jù)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的數(shù)據(jù)接口DB是STM32F103RB的PB0~15。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連接在控制芯片的PA13~PA15和PB3，PB4。串口USART連接在PA9和PA10上。因為JTAG的JTDO和JTRST引腳和LCD共用，所以使用JTAG時不能使用LCD，使用LCD時不能使用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是電源指示燈，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，當需要數(shù)據(jù)傳輸時，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)測試系統(tǒng)測試分為兩個步驟，元件單獨檢測和系統(tǒng)整體測試。元件單獨檢測，包括電路板制作完成后，通電調(diào)試前認真檢查電路連線是否有誤。檢查時邊對照原理圖邊按照電路板上模塊順序逐級對應(yīng)檢查。特別注意電源是否接錯，電源與地是否有短接，元件焊接是否焊接錯，是不是有短路和斷路現(xiàn)象。用萬用表檢查各借口處、元件焊接處是否有虛焊的情況。給系統(tǒng)上電后，看下電源指示燈亮不亮。假如不亮，就要檢查電源指示燈發(fā)光二極管的好壞。還要檢查各路供電是否正常。用萬用表檢測各個電路間、器件的電壓是否輸出預(yù)期電壓。系統(tǒng)整體測試是在STM32D103RB開發(fā)板、GSM模塊、傳感器各個部分完成相應(yīng)功能后進行的整合。以便考慮到各部分工作協(xié)調(diào)性和兼容性。首先給各個模塊供電，將紅外對管輸出端接到開發(fā)板的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，需要注意的是：傳感器、開發(fā)板和GSM模塊一定要共地。檢查了單片機與各模塊之間的連接，以及電機驅(qū)動與電機的連接都沒有出錯的情況下，檢查供電是否正常，打開給各個模塊提供的電源以及打開給傳感器提供的另一個5V電源。檢查了各個模塊的電路板沒有問題以后，便可以開始進行安防系統(tǒng)的組裝。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是各個模塊的展示，圖5.18是各個模塊連接好后的效果圖。在GSM模塊上裝上茂名移動的SIM卡，打開開發(fā)板、GSM模塊、傳感器電源，長按GSM開機鍵三秒鐘，當指示燈閃爍，說明開機成功，這時就可以發(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，這時按下KEY1打開防盜報警開關(guān)，再按一下是關(guān)閉。打開防盜報警開關(guān)，這時如果有東西在紅外對管之間，擋住了紅外對管的傳輸，就會向設(shè)定好的手機，發(fā)送“主人，家里來小偷了?。?！”的報警信息，向設(shè)定好的小區(qū)保安手機發(fā)送“888棟666號住戶，家里進小偷了?。?！”的報警信息。如果檢測到煙霧傳感器發(fā)來的煙霧超標信號，就會向設(shè)定好的手機，發(fā)送“主人，家里煤氣泄漏了?。?！”的報警信息，向設(shè)定好的小區(qū)保安手機發(fā)送“888棟666號住戶，家里煤氣泄漏了?。?！”的報警信息。本系統(tǒng)可以修改要發(fā)報警短信的目標的手機號碼，只有在沒有報警信息或發(fā)送報警信息后一分鐘且沒有新的報警信息時，才可以修改手機號碼。修改手機號碼時，首先按下按鍵KEY0，進入修改密碼、手機號碼模式。按下KEY0，LCD屏?xí)疗饋聿@示按鍵盤，可以選擇修改密碼還是修改手機號碼。修改密碼，需要先輸入舊密碼，再輸入新密碼，且密碼必須是六位的。修改手機號碼，需要先輸入密碼，再輸入手機號碼，手機號碼必須是11位才會保存。不管是修改密碼還是修改手機號碼，修改完成保存后，LCD屏都會在1秒后變暗。這時已經(jīng)開始檢測是否有煤氣泄漏，如果防盜報警已打開，也會檢測是否有小偷出現(xiàn)。5.3、測試結(jié)果圖5.19用戶接收到的短信保安接收到的短信系統(tǒng)連接好后，通電預(yù)熱傳感器20秒，將打火機對著煙霧傳感器放氣，這時煙霧傳感器丁烷超標，信號輸出端會輸出低電平，開發(fā)板檢測到這個低電平，就會發(fā)送短信“主人，家里煤氣泄漏了?。?！”，向設(shè)定好的小區(qū)保安手機發(fā)送“888棟666號住戶，家里煤氣泄漏了?。?！”。然后按下按鍵KEY0，這時防盜報警被打開，LED0會亮起來，這時當紅外對管中間有東西擋住時，即接收管接收不到發(fā)射管發(fā)射的紅外線時，黃色數(shù)據(jù)輸出端會輸出低電平，當開發(fā)板檢測到這個低電平，會發(fā)送第二條短信“主人，家里來小偷了?。?！”，向設(shè)定好的小區(qū)保安手機發(fā)送“888棟666號住戶，家里進小偷了?。?！”的報警信息，如圖5.19所示。5.4、本章小結(jié)本章主要介紹了由STM32F103RB單片機開發(fā)板、GSM模塊、傳感器模塊組成的系統(tǒng)完成后硬件電路板包括原理圖和PCB圖。接著闡述從硬件到軟件的測試，以確保硬件電路和焊接無誤以及硬件模塊之間相互兼容、軟件正常使用。并且介紹了硬件的連接方法。最后，闡述了短信報警的過程和修改密碼、手機號碼的過程。附錄系統(tǒng)主循環(huán)函數(shù)：while(1) { charflag=0; inti=0; if(key_00())//按鍵0，按鍵按下為1，松開即為0 { LCD_LED=1;//lcd背光1亮0滅 Drow_LCDKey(); change_password();//修改密碼和手機號碼 LCD_LED=0;//lcd背光1亮0滅 } if(key_1())//按鍵1，按一下為1，再按一下為0 { led0_on();//開啟防盜報警標志 if(!(GPIOC->IDR&(1<<8)))//PC8紅外對管觸發(fā)時為低電平 { delay_ms(5);//去抖動 if(!(GPIOC->IDR&(1<<8)))//PC8紅外對管觸發(fā)時為低電平 { led1_on(); //當有小偷時，LED1亮 flag=send_chinese_sms1(); for(i=0;i<60;i++) //延時60秒 { delay_s(1); } } else { led1_off(); //當沒有小偷時，LED1滅 } } } else { led0_off(); } if(!(GPIOC->IDR&(1<<9)))//PC9煙霧傳感器觸發(fā)時為低電平 { delay_ms(5);//去抖動 if(!(GPIOC->IDR&(1<<9)))//PC9煙霧傳感器觸發(fā)時為低電平 { send_chinese_sms2(); //發(fā)短信 for(i=0;i<60;i++) //延時60s {delay_s(1);} } } }LCD顯示及手機號碼修改函數(shù)charFlag=0;//是否已經(jīng)輸入舊號碼1已輸入u8lcdkey=0xff;u16xpos=0,ypos=0;u8databuff[20]={'\0'};u8strresult;u8oldkeyword[20]={'\0'};AT24CXX_Read(190,oldkeyword,6);while(1){ if(!(GPIOC->IDR&(1<<6)))//確保你按下觸摸屏 { GetXPT2046_AdjustXorY(&xpos,&ypos); lcdkey=Touch_LCDKey(xpos,ypos); Get_LCDKeyVal(lcdkey,databuff); LCD_ShowKeyWord((240-8)/2,50,databuff,0,0xffff); if(keywordcnt>12) { keywordcnt=0; memset(databuff,'\0',20);//清空計數(shù)已填寫號碼 LCDShow_Font(0,27,"長度過長，請重新輸入：",0,0xffff); Clear_Rectangle(37,44,203,74,0xffff); } if(lcdkey=='*') { if(Flag==1) { if(keywordcnt==11) { LCDShow_Font(0,25,"保存號碼成功??！",