基于Cortex-M3內(nèi)核的32位微控制器，STM32項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)分享！

智能井蓋是一種通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)和管理的設(shè)備。當(dāng)前介紹基于STM32微控制器，BC26 NBIOT模組以及華為云IOT平臺(tái)設(shè)計(jì)一款智能井蓋系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過光線傳感器、霍爾傳感器、溫濕度傳感器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)井蓋狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過NBIOT網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到華為云IOT平臺(tái)，再通過云平臺(tái)下發(fā)控制指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。

當(dāng)前文章介紹基于STM32單片機(jī)的智能溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)前系統(tǒng)由溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光敏電阻傳感器、土壤濕度傳感器笨時(shí)溫宏大棚中內(nèi)作物生長(zhǎng)環(huán)境因子主要包括溫度、濕度、光度、土壤濕度傳感、二氧化碳濃度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。

采集數(shù)據(jù)，判斷是否在系統(tǒng)設(shè)定上限、下限范圍，如果超出了上限下限蜂鳴器報(bào)警、通風(fēng)系統(tǒng)、LED補(bǔ)光系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)就會(huì)啟也可以通過手機(jī)APP和華為云華為云物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)對(duì)溫室大棚中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和設(shè)定新的數(shù)據(jù)。

本設(shè)計(jì)整體主要采用STM32單片機(jī)為核心、溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光敏電阻傳感器、土壤濕度傳感器、通風(fēng)系統(tǒng)、LED補(bǔ)光系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)組成。

(1) 溫濕度傳感器: 主要對(duì)溫室大棚中農(nóng)作物環(huán)境進(jìn)行溫濕度監(jiān)控，把數(shù)據(jù)傳到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)傳到OLED顯示屏上顯示出來。

(2) 二氧化碳傳感器: 工作過程對(duì)溫室大棚中的農(nóng)作物環(huán)境二氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)控采集數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳到控制系統(tǒng)后，再把控制系統(tǒng)中的當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)傳顯示屏上顯示出來。

(3) 光敏電阻傳感器: 工作過程主要通過對(duì)溫室大棚中的農(nóng)作物環(huán)境光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控采集數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳到控制系統(tǒng)后，再?gòu)目刂葡到y(tǒng)的數(shù)據(jù)傳到顯示屏上顯示。

(4) 土壤濕度傳感器: 工作過程對(duì)溫室大棚中的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的土壤濕度進(jìn)行監(jiān)控采集數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳到控制系統(tǒng)中，再?gòu)目刂葡到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳到顯示屏上顯示出來。

(5) OLED顯示屏: 主要用來對(duì)二氧化碳、溫濕度、光照強(qiáng)度以及土壤濕度傳感器中的數(shù)據(jù)顯示出來。

(6) 蜂鳴器模塊: 主要對(duì)二氧化碳濃度、溫濕度、土壤濕度、光照強(qiáng)度等傳感器的采集數(shù)據(jù)是否高過或低于上限、下限值時(shí)蜂鳴器報(bào)警等功能，并提醒用戶。

(7) 繼電器模塊: 主要通過把溫濕度、土壤濕度傳感器中的溫濕度過高時(shí)或過低時(shí),把溫濕度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，使通風(fēng)、水泵啟動(dòng)等功能。

(8) 通風(fēng)系統(tǒng): 當(dāng)溫室大棚中環(huán)境溫度過高時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)啟動(dòng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，使溫度降下到設(shè)定值內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉停止工作。

(9) 水泵系統(tǒng): 當(dāng)土壤濕度傳感器檢測(cè)土壤濕度低于下限值時(shí)，水泵系統(tǒng)開啟進(jìn)行澆水灌溉，當(dāng)土壤濕度到達(dá)土壤濕度傳感器上下限內(nèi)，水泵系統(tǒng)關(guān)閉停止工作。

(10) LED補(bǔ)光系統(tǒng): 通過光敏電阻傳感器檢測(cè)溫室大棚中環(huán)境光照強(qiáng)度低于下限值時(shí)，LED補(bǔ)光系統(tǒng)開啟對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行補(bǔ)光，當(dāng)光敏電阻傳感器檢測(cè)達(dá)到上下限內(nèi)LED補(bǔ)光系統(tǒng)關(guān)閉停止補(bǔ)光。

(11) 按鍵模塊: 主要用來調(diào)采集數(shù)據(jù)模塊的上、下限值，可以通過按鍵切換手動(dòng)和自動(dòng)和云端三種模式，手動(dòng)按鍵控制通風(fēng)系統(tǒng)、LED補(bǔ)光系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)打開和關(guān)閉功能。

(12) WIFI模塊: 通過控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理之后傳輸給外網(wǎng)，手機(jī)APP主要用來接收傳來的數(shù)據(jù)顯示出來。

(13)上機(jī)模塊: 監(jiān)控各個(gè)傳感器的采集數(shù)據(jù)工作情況，執(zhí)行硬件工作狀態(tài)，也可以通過手機(jī)和華為云物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)切換手動(dòng)以及自動(dòng)控制模式，對(duì)各傳感器的設(shè)置上下限值。

當(dāng)前基于STM32和華為云，設(shè)計(jì)了一種智慧煙感系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測(cè)煙霧，同時(shí)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行處理和分析。系統(tǒng)可用于家庭、辦公室等需要安裝煙霧報(bào)警器場(chǎng)所。

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

【1】硬件平臺(tái)

該系統(tǒng)主要使用STM32F103ZET6微控制器作為核心控制器，并搭配數(shù)碼顯示器、蜂鳴器、MQ4煙霧傳感器、WiFi模塊等作為輔助組件。

【2】系統(tǒng)連接

STM32F103ZET6微控制器通過GPIO連接數(shù)碼顯示器、蜂鳴器、MQ4煙霧傳感器等外設(shè)。通過UART連接WiFi模塊，將讀取到的數(shù)據(jù)上傳到云端。

【3】系統(tǒng)工作流程

系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)行硬件初始化和WiFi連接操作。之后，通過煙霧傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境中的煙霧濃度，當(dāng)煙霧濃度超出一定閾值時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)將警報(bào)信息上傳到云端。在云端，系統(tǒng)可以對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，如通過分析歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)煙霧濃度的變化趨勢(shì)等。

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門禁系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)中非常重要的安全控制系統(tǒng)之一，其功能是在保障建筑物安全的同時(shí)，為合法用戶提供便利。當(dāng)前設(shè)計(jì)一種基于STM32+RC522的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過RFID-RC522模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶卡的注冊(cè)、識(shí)別及身份驗(yàn)證，通過控制SG90舵機(jī)實(shí)現(xiàn)門鎖的開關(guān)，具有較高的安全性和可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該門禁系統(tǒng)可以有效地保障建筑物的安全性。

門禁系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種建筑物、企事業(yè)單位，用于管理人員的進(jìn)出、控制人員活動(dòng)范圍、實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控等功能。傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)采用密碼輸入或刷卡的方式進(jìn)行身份驗(yàn)證，但存在易被破解的風(fēng)險(xiǎn)?；?a target="_blank">RFID的門禁系統(tǒng)已經(jīng)成為一種相對(duì)先進(jìn)的安全控制方案。

本次設(shè)計(jì)的STM32+RC522門禁系統(tǒng)，通過RFID-RC522模塊對(duì)用戶的卡進(jìn)行注冊(cè)、識(shí)別完成身份識(shí)別，對(duì)門鎖進(jìn)行開關(guān)。系統(tǒng)帶了OLED顯示屏，輸入用戶密碼登錄之后，可以對(duì)新卡片進(jìn)行注冊(cè)，添加新卡片，對(duì)不使用的卡片進(jìn)行注銷。在系統(tǒng)里，IC卡的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在卡的內(nèi)部扇區(qū)里，通過卡的內(nèi)部空間進(jìn)行管理。

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