Allbet官网:一款基于stm32芯片的智能家居体系的计划

新2备用网址/2020-07-08/ 分类:科技/阅读:

科学技能的高速成长大大进步了人们的糊口品格,智能家居作为高品格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,融合了构筑、通讯、收集、计较机、主动节制等技能形成的,集成果性、处事性、打点性为一体的舒服、平安、便利、环保的栖身环境,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,计划开拓了一套智能家居体系。本体系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、收集摄像机等安防产物组建智能家居的安防体系。智能家居节制器可通过以太网或Wifi与家庭信息互联处理赏罚中间通信;各智能产物通过RS485总线方法与节制器通信。对体系的节制方法包罗: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所示为体系表示图。

1 智能家居节制体系的团体计划 1.1 智能家居节制器

智能家居节制器是智能家居体系的焦点处理赏罚模块,是整个智能家居体系的要害。本计划中的智能家居节制器基于STM32芯片计划,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通讯模块、ADC转换模块、以太网接口模块、JTAG模块、电源模块、无线通讯模块、输入、输出LED表现模块。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,可计量表现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总线与节制器通信,也可自力事变。

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总线与节制器通信,也可自力事变。

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、吸取和转发电视机、空调及其他电器的遥控器红外信号,可通过485总线与节制器通信,也可自力事变。

1.2. 4 触摸屏

本计划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。该产物计划回收了7英寸高亮度TFT液晶表现屏(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使命操纵体系组态软件。可通过485与智能家居节制器通信,可实现遥控、遥信、遥调及景象模式的设定。

2 智能家居体系的硬件平台计划

智能家居节制器首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系列芯片行使高机能的ARMCortex-M3   32位的RISC内核,事变频率为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,还包括尺度和先辈的通讯接口: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个通讯接口。本计划中对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,普及应用于计较机、工业用和消费类产物中的灯、继电器、打印锤或其余相同负载中。全部器件具有集电极开路输出和续流箱位二极管,用于阻止跃变。ULN2803的计划与尺度TTL系列兼容,采纳AP=DIP18,AFW=SOL18封装方法,在本计划中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

TLP280-4是一块超小且超薄的耦合器,合用于贴片安装,常用于PCMCIA传真调制解调器、可编程节制器电路中。6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器,其内部电路由一个850  nm波长AlGaAs   LED和一个集成检测器构成,其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管构成。6N137具有温度、电流和电压赔偿成果,普及用于高速数字开关、马达节制体系和A/D转换等电路中。本计划中回收TLP280-4组成节制器的8路光耦断绝输入端电路,回收6N137组成节制器的2路高速光耦断绝输入端电路。

2.4 RS485接口通讯芯片SN65LBC184

本计划中前端智能装备和探测器之间通过SN65LBC184举办半双工方法通讯。

SN65LBC184事变道理电路如图4所示。由DIR5节制通讯偏向,当DIR5端为高电平常节制器为吸取状况,反之,节制器则为发送状况。

2.5 以太网模块ENC28J60

本计划中各个节制器间可通过以太网话柄现与家庭信息互联处理赏罚中间的通讯。

2.6 FLASH存储器SST25VF016B

在本计划中操作FLASH存储器SST25VF016B存储各装备的IP地点。

2. 7 ADE7553单相电能计量芯片

ADE7553单相电能计量芯片具有高精度、低功耗的特点。有功电能计量偏差小于0.1%,具有SPI串口通信方法和DI\DT传感器接口,行使5V直流电源供电。该芯片内部有许多寄存器,在计划中只需通过对其寄存器举办读写操纵即可。

2.8 体系供电电路

节制器可提供双路12V/0.5A的电源输出,供与之相连的智能产物或模块行使。电路如图5所示。

3 智能家居体系的软件计划
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