【《基于stm32的安全厨房系统的软件设计案例》2500字】

基于stm32的安全厨房系统的软件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u23946基于stm32的安全厨房系统的软件设计案例 12911.1系统的主流程图 1159781.2STM32单片机各参数设置 2308001.3DHT11温度传感器与单片机接口设置 2306201.4MQ-2烟雾传感器与单片机通信流程图 4113061.5WIFI模块 527801.6oled编程 5324161.7OneNET数据接收部分设计 71.1系统的主流程图本次基于STM32温度烟雾传感器检测系统的流程图如图19所示：开始开始系统初始化温度、烟雾采集STM32单片机LCD显示结束 图19温度烟雾传感器检测系统流程图1.2STM32单片机各参数设置首先我们对STM32进行时钟电路的配置，它的具体步骤如下：HSI是高速内部时钟，将它的频率设置为8MHz。HSE是高速外部时钟，将它的频率范围设置在4-16MHz。LSI是低速内部时钟，将它的频率设置为40kHz。LSE是低速外部时钟。将其连接到频率为32.768kHz的石英晶体。PLL是锁相环倍频输出，其输出频率设置为不超过72MHz。接着我们配置ADC1上的通道0来进行A/D转换：开启PA口，设置PA0位模拟输入。STM32ADC通道0位于PA0上，因此我们需要先使能PORTA时钟，然后再设置PA0。使能ADC1时钟并设置分频系数。如果要使用ADC1，必须首先启用ADC1的时钟。使能时钟完成后，执行复位，然后我们可以设置ADC1的分频系数。确保ADC1的时钟不超过12MHz.设置ADC1的工作模式。设置ADC1的规则序列相关信息。开启AD转换器，并校准。我们完成了以上的步骤之后，我们可以打开AD转换器并执行复位校准和AD校准。读取ADC值。1.3DHT11温度传感器与单片机接口设置在DHT11上，DATA的作用是使用单一数据格式完成微处理器与DHT11之间的同步和通信。具体的操作步骤如下： 若一个完整的数据传输为50bit，采用高位先出的方法。然后其数据格式为：当正确传输温度数据的十进制和整数部分的校验和数据时，校验和数据等于温度数据的整数和十进制相加后结果的最后8位。当我们发送初始信号时，DHT11传感器从低功耗模式变为高速模式。DHT11等待响应完成，然后发出响应信号，发出50bit数据，并完成数据收集。完成一次数据采集，我们就可以从中读取到采集的到的数据信息。如果在高速模式下，DHT11传感器未收到我们发送给主机的初始信号，则该传感器将不会自动收集。满足我们的调控功能，并且在我们不进行数据采集的时候，可以自动的从高速模式转换为低耗模式。初始情况下，总线的状态是为高电平状态，我们给它发送一个初始信号的时候，然后，主机将总线的高电平拉低（大于18ms），并等待DHT11对初始信号的响应。当DHT11接收到初始信号时，它将等待主机信号，然后发送一个低电平信号。发送主机信号后，等待延迟后读取DHT11的响应信号。发出信号后，可以将其切换到输出模式或输出高电平状态。如果总线并不是高电平状态，而是低电平状态，这意味着DHT11发送了一个响应信号。DHT11发送响应信号后，它将总线拉高并准备发送数据。数据的每一位都从低电平开始，高电平的长度仍由0或1决定。如果读取响应信号为高，则DHT11不响应。这时，我们需要检查线路是否正确连接以及是否缺少任何连接。最后一位的数据传输完成后，DHT11将总线拉低至起始值，最终再拉到一个高电平数值，到达一个空闲状态。具体的流程如下图20所示：图20DHT11通信过程1.4MQ-2烟雾传感器与单片机通信流程图MQ-2烟雾传感器与单片机通信流程图如图21所示。当MQ-2处在一个烟雾环境下，晶粒间界处的势垒会根据烟雾的浓度而变化，此时就会引起电导率的变化。根据烟雾传感器的这一点特性，如果在空气中烟雾的浓度越大，那么就会导致它的导电率越大，然后使得电阻变小，输出的信号变大，那么我们就能清楚的测试到数据。数据处理数据处理判定级结束发出警报开始采集烟雾信息YN图21MQ-2与单片机流程图正是因为以上的原理，因此，当传感器监视烟雾时，将不可避免地改变晶界处的阻挡层。因此，传感器表面的电导率改变，并且电阻的不平衡导致电压再次分布改变。当达到某个值时，该数据将通过内部放大电路传输，以达到报警的目的。如果MQ-2正常工作的时候，对于同一种烟雾来说，当烟雾浓度变化时，其内阻也随之变化。用K=RS/RO来表示，其中K表示灵敏度，RO为正常状态下的电阻阻值，RS为检测到烟雾时的电阻阻值，所以在多种烟雾的测试下，K值不同，找到一个规则：logRS=mlogC+n，其中m是设备对烟气浓度变化的分离能，通常为50％，C是测得的烟气浓度，n是材料特性。MQ-2烟雾传感器由两个电阻线引脚，两个输入引脚和两个输出引脚组成。两个输出引脚端一般接一个信号放大器，对信号进行一个放大作用。1.5WIFI模块ESP8266模块支持三种工作模式：STA/AP/STA+AP。STA方式：ESP8266模块通过路由器连接互联网，手机或计算机通过互联网实现对设备的远程控制。AP模式：ESP8266模块用作热点，实现手机或计算机与模块之间的直接通信，实现局域网的无线控制。STA+AP模式：两种模式共存，可以通过互联网控制，实现无缝切换，操作方便。这次该系统使用AP模式来实现局域网的无线控制。WIFI模块主要负责系统与手机WIFI之间的通讯，以实现两者之间的数据传输。MCU和WIFI之间的通信主要通过串口实现。通过发送相关的AT命令，系统可以完成WIFI模块的操作和相应的控制。其实现的部分软件代码如下：1.6oled编程通常我们所用的OLED屏有白色、蓝色、黄蓝双色等几种；屏的大小为0.96寸，像素点为128*64，所以我们也称之为0.96OLED屏或者12864屏。内部驱动器IC为SSD1306；通信方法通常是SPI或I2C。如图22所示，配置哪种模式主要基于三个引脚BS0，BS1和BS2的电平逻辑。图22MCU总线接口引脚选择根据DC引脚电平的不同，地址为0111100和0111101。通常我们将DC引脚设置为接地，因此作为I2C从设备的7位地址为0111100；将I2C从设备的7位地址设置为0111100。由于我们与驱动器IC进行交互，因此它们都是大师。发送命令或数据到IC，也就是说，仅写入数据，但不读取数据，因此从机地址为0x78。通信模式如图23所示。发送从站地址，然后发送命令字节，然后发送数据字节。请注意，主机每次都必须等待从机的响应。图23I2C总线数据格式1.7OneNET数据接收部分设计访问ONENET平台网址为/，进入右上角开发者中心，注册用户并登陆，根据文档中心，创建产品，创建设备，创建数据流。然后就是上报数据，把数据上传到云平台，可以在平台的WEB界面中的设备数据显示中查看报告的数据可以在平台的WEB界面中的设备数据显示中查看报告的数据。。如下示例。//ESP8266从OneNetGET数据//devices_id:设备的ID号//api_key：设备APIKEY/产品APIKEY//datastream_id：数据流ID，也就是数据流的名称//datastream_value：GET到数据流的数据点值//返回值：1,获取数据失败，0,从OneNetGET到数据//说明：在透传模式下发送，完成后一定要退出透传模式u8ESP8266_Get_OneNet(char*devices_id,char*api_key,char*datastream_id,chardatastream_value[]){u8res=1;char*get_p1=0;char*get_p2=0;if(ESP8266_QuitTrans()==0){u1_printf("退出透传模式\r\n");}if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=0","OK",200)==0){u1_printf("关闭透传模式\r\n");}if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=1","OK",200)==0)//进入透传模式{u1_print