【《基于STM32单片机的家庭防盗报警系统设计与实现》15000字】

表5-1元器件清单规格名称标号数量KEY1按键K1,K22LEDledL318050三极管Q2,U721K电阻R3,R5,R8,R94POW电源U11SWITCH开关U21DYP-ME003人体红外U31STM32核单片机U41BELL蜂鸣器U81gsm模块U141本次是在AltiumDesigner软件环境中创建的原理图和PCB图。通过“File->New->Project->PCBProject”的步骤，创建了工程绘制文件夹，在这个工程文件中创建原理图和PCB文件。通过点击菜单栏上的元器件，以及一些参数的设置，本人完成了原理图的基本绘制。并在设计好原理图之后，对其进行了编译，在没有发现错误的情况下，再经过封装管理器（菜单栏中的Tools->FootPrintManager）查看每个元器件的封装是否符合预期的效果，在都没有问题的情况下，通过“File->New->PCB”进行建立sys.PcbDoc文件。在这个文件中使用Design菜单中的“ImportChanges”来生成对应的PCB文件。其次，就是焊接过程。首先，要对元器件的布局要设计好，这个操作我是通过纸上草稿，以及使用软件Altium进行基本的模拟走线，同时，也需要考虑电阻，三极管以及电源这些路线的最佳连接走线和布局。接着，根据原理图，在制作的时候，每走一步，就进行一次调试，避免最后出现问题了，不好判断究竟是哪里出了问题。然后，在焊接的时候要做好标记，并注意对焊接的引脚进行镀锡处理。其中，在使用焊盘时，如果出现氧化的情况，就需要进行过水的打磨，并涂抹酒精松香溶液，晾干后再使用。遇到引脚氧化，我采用的是刀片轻刮，将表层的氧化的这部分除去，之后先镀锡，然后再进行焊接。5.2系统的运行5.2.1创建项目工程本次系统的设计开发过程中，主要采用集成开发环境KeiluVision5进行软件编写，这个工具在调试，仿真等方面表现优秀，并且这个环境下，能够支持C语言兼容的单片机开发，符合本次软件开发。为了使这个工具能够支持STMF103C8T6芯片的开发，需要通过安装“Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack”这个固件包，完成基本的环境搭建。本次创建的项目名为Alarm，由于本次使用的是STM32F103C8T6，所以需要将设备设置为STMicroelectronics->STM32F1Series->STM32F103C8。本次我在项目中新建USER，HARDWARE，CORE，FWLIB，SYSLIB五个文件名。其中，USER文件夹主要存放着用户自定义的文件，HARDWARE存放着本人对外设设备的初始化和基本的配置文件，包括按键，LED外设，人体红外，蜂鸣器等相应的I/O的配置。CORE文件夹主要放置着STM32的内核驱动，FWLIB放置着系统GPIO，中断，时钟等所需的库文件。SYSLIB文件夹存放着延时配置文件，中断优先级的配置文件和串口配置这个文件。如图5-1所示，为本人的项目结构：图5-1项目的结构之后，配置项目的开发所需要的必要环境，主要是在弹出的窗口中，用“STM32F10X_MD,USE_STDPERIPH_DRIVER”对C/C++这个标签页中的PreprocessorSymbols->Defines:这一栏进行填充，其中STM32F10X_MD代表本次使用的单片机是中等系列的，后面的字符串代表开启标准的外设驱动。顺便在这个标签页中的IncludePaths地方添加项目所需要的头文件所在的目录。除此以外，还需要在Debug标签页对目标的设备Use进行勾选，本次采用的是ULINK2/MECortexDebugger，再点击Setting，在弹出的对话框中FlashDownload标签页中点击Add按钮，添加STM32F10xMed-densityFlash中等系列的设备，如图5-2所示：图5-2添加Cortex-M目标设备5.2.2下载程序本次设计代码生成的目标文件路径放置在../objecting中，可执行文件路径如图5-3所呈现的：图5-3目标文件和开发板程序编译结果Output如图5-4所示，其中四个警告来源于char*和unsignedchar*的兼容性：图5-4编译结果输出通过download将生成的目标文件下载到开发板中，进行测试，见下图5-5所示：图5-5下载程序到开发板5.2.3系统的最终实现（1）通过上电，按下电源开关按钮，系统上电开机界面，当系统正常运行的时候，PC13指示灯开始闪烁，当系统出现问题，或者一些模块没有正确的初始化，这个指示灯不会亮，开机界面如图5-6：图5-6系统上电启动（2）通过左侧的按键，打开系统的防控开关，通过右边的按键，关闭系统的防护开关。当开启防控开关的时候，LED指示灯亮起，当关闭防控的时候，LED指示灯熄灭，防控的界面见下图5-7所示：图5-7系统上电启动（3）异常发生，系统进行报警，蜂鸣器间断地响起，如图5-8所示，对应的，手机上收到指定的报警短信：图5-8手机得到报警信息

6结语经过几个月的时间，本人也成功完成了基于单片机的GSM人体热释红外系统的实现，基本上实现了最初构思的功能。本文讨论了如何进行人体红外检测和短信的发送。通过对市场上存在的防盗系统进行分析和总结，设计出以STM32F103C8T6芯片作为核心处理器，实现了基本的家居型远程的防盗功能。通过这次的设计实现，我也认识到自己知识的储备有些匮乏。通过网上查找各种学术期刊，以及翻看网上大量的视频，使我了解并学会如何使用GSM模块。以及查阅了有关单片机引脚的资料，从而能够通过串口进行基本控制。此外，设计电路时，通过对AltiumDesignerRelease10这个软件的学习，我掌握了绘制原理图的方法，从而绘制出了电路图。值得一提的是，这次设计也使我改正了一些不正确的习惯。在设计项目时，一般情况下，在动手之前，要做到胸中有丘壑，这样动手的时候，整个进度就会加快，逻辑和思路也会变得更加清晰，调试过程也会更加容易。通过这次的设计，在理论上，我对单片机的内部结构和运行的工作原理理解得更加透彻。在解决问题上，我学会了冷静分析问题的方法，首先要自己用已学的知识和已有的资料查询进行解决，在无法解决的情况下，再寻求同学或老师，这样，可以节省对方的时间，也能是自己记清这个问题。由于时间和个人能力的限制，本人目前只对家庭的远程防盗进行了一些基本的研究，系统中还存在着一些值得优化的部分，还望能够被各位老师所谅解。随着科技的进步和未来的发展，我以后还要对防盗方面进行更多的研究，努力朝着智能家居方向发展，为社会的进步搭上一把手。

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