關(guān)于GD32F350R8的家庭環(huán)境智能控制系統(tǒng)的介紹和應(yīng)用

1項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的家庭環(huán)境智能控制系統(tǒng)，可以通過GD32F350R8驅(qū)動(dòng)TFT液晶顯示，觸摸控制集中家庭中照明設(shè)備，新風(fēng)（排風(fēng)），除濕，照明等與我們?cè)诩彝ド钪?，?duì)環(huán)境的各種需求控制，還可以加入WIFI網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

采用GD32F350R8實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，GD32F350R8通過I2C總線讀取總線上的溫度，濕度傳感器HDC1080，然后用SPI+ADC實(shí)現(xiàn)TFT顯示觸摸的人機(jī)界面，顯示環(huán)境參數(shù)，同時(shí)通過USART串口設(shè)置WIFI網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，控制模式，對(duì)環(huán)境的溫度，濕度控制調(diào)節(jié)等功能。

2功能說明及解析

1.人機(jī)界面說明：

開機(jī)上電主界面：

A. 按下Control view就是進(jìn)入溫度，濕度，采集控制功能

上圖自動(dòng)模式，下圖手動(dòng)模式

B. 主界面按Network settings,進(jìn)入WIFI網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，觸摸相應(yīng)參數(shù)，即可進(jìn)入?yún)?shù)輸入窗口

修改路由器SSID；

改路由器密碼；

修改云平臺(tái)IP；

C. 主界面按Peripheral Demo,進(jìn)入GD32F350外設(shè)控制

D. 遠(yuǎn)程登陸OneNet云平臺(tái)

可以看到當(dāng)前傳感器的溫度，濕度值，同時(shí)顯示設(shè)置值及動(dòng)態(tài)趨勢(shì)圖。

3控制和開發(fā)流程

1. 硬件設(shè)計(jì)

正面實(shí)物：全部采用實(shí)驗(yàn)板+插針的方式與GD32F350R8板子對(duì)接，外設(shè)所需3.3V都另外5伏轉(zhuǎn)3.3V(LDO)轉(zhuǎn)換過來(lái)。

2. 功能解析

A. 顯示部分

為了有個(gè)友好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中毅然采用彩色液晶模塊，并行的TFTLCD會(huì)占用其他外設(shè)的功能腳，所以選擇SPI串口方式的TFT液晶同時(shí)加上2路ADC就可以實(shí)現(xiàn)不同界面觸摸的人機(jī)界面。

LCD只占用了SPI的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)腳，SPI的其他做普通GPIO配合SPI來(lái)使用。

LCD底層驅(qū)動(dòng) 初始化，然后就是送數(shù)據(jù)了

B. 觸摸部分

原理示意圖

工作原理：

當(dāng)采集X軸時(shí)，就把Y軸的2個(gè)腳，上來(lái)，下來(lái)，當(dāng)有觸摸時(shí)，X軸接入Y軸的電阻中，不同的位置采集到的電壓不同。

當(dāng)采集Y軸時(shí)，就把X軸的2個(gè)腳，上來(lái)，下來(lái)，當(dāng)有觸摸時(shí)，Y軸接入X軸的電阻中，不同的位置采集到的電壓不同。

C. 環(huán)境參數(shù)采集

生活中，溫度是人體最容易感受到，濕度對(duì)人體的健康很重要

所以這里采用了一體溫，濕度傳感器HDC1080，接口簡(jiǎn)單I2C即可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)的讀取。

D. WIFI模塊連接網(wǎng)絡(luò)

為了能把環(huán)境參數(shù)發(fā)送到遠(yuǎn)程云平臺(tái)上，這里采用現(xiàn)成的內(nèi)部采用ESP8266的E103-W01，GD32F350R8通過USART1發(fā)送AT命令配置E103-W01

E. GUI設(shè)計(jì)

我移植了grlib可以實(shí)現(xiàn)自己需要的人機(jī)界面

F. LED燈控制

使用GD32F350R8的TIMER2的PWM功能實(shí)現(xiàn)4路PWM輸出

4小結(jié)

經(jīng)過這么多天對(duì)GD32F350R8的學(xué)習(xí)與使用，感覺芯片資源豐富，主頻高，這樣做小尺寸的彩色觸摸HMI不錯(cuò)。作為32位入門級(jí)MCU，各種基本外設(shè)夠用，輕松可以通過官方例子可以使用起來(lái)。