基于STM32智能阳台监控系统

学习噢学个屁2025-09-08 8:39

基于STM32智能阳台监控系统

（程序＋原理图+元件清单）

功能介绍

具体功能：

1.采用STM32作为主控芯片实现检测和控制；

2.通过光敏电阻采集光线，将当前光线值在LCD1602显示，低于50%控制LED亮，高于50%时LED熄灭；

3.两个RTS5000红外探头（3CM检测）其中一个测试有物体靠近蜂鸣器报警，同时控制继电器打开3S后关闭；

4.根据光线强度控制遮阳篷自动调节用步进电机表示，光强值小于30%反转4S表示关闭，在30%-70%之间则正转2S表示开一半，高于70%则再正转2S表示完全开；

5.热释红外传感器检测到有人体在移动蜂鸣器报警（该功能可以通过按键设置开启或关闭表示布防和撤防）；

程序

cs 复制代码 
/***********************************************************
内容：1、采用STM32作为主控芯片实现检测和控制；
2、通过光敏电阻采集光线，将当前光线值在LCD1602显示，低于50%控制LED亮，高于50%时LED熄灭；
3、两个RTS5000红外探头（3CM检测）其中一个测试有物体靠近蜂鸣器报警，同时控制继电器打开3S后关闭；
4、根据光线强度控制遮阳篷自动调节用步进电机表示，光强值小于30%反转4S表示关闭，在30%-70%之间则正转2S表示开一半，高于70%则再正转2S表示完全开；
5、热释红外传感器检测到有人体移动在蜂鸣器报警（该功能可以通过按键设置开启或关闭表示布防和撤防）；
***********************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include "1602.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"	
#include "timer.h"
#include "Expansion.h"
#include "adc.h"
#include "led.h"
#include "key.h"

u8 Temp[6]={"      "};
u8 flag=0,flag1=0;
/***********************************************************/
int main(void)
{	 
    u16 adcx;	
    A1602_GPIO_Configuration();	
	delay_init();
	Adc_Init();
	NVIC_Configuration();             				//设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	LED_Init();
	KEY_Init();
    lcd_init();
    TIM3_Int_Init(4999,7199);        				 //10Khz的计数频率，计数到5000为1s
    while(1)
	{
	  adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_7,10);	  
	  hex_char(Temp,adcx);
	  if(Temp[4]>50)  led=1;
	  else            led=0;	
	  if((Temp[4]<30)&&(flag!=2))  
	  {
	      dis_str(0x40,9,"G<30%    ");
	      Temporary=0; 
		  while(Temporary<4) 
		  Positive(); 
		  flag=2;		  
	  }
	  if((Temp[4]>30)&&(Temp[4]<70)&&(flag==2))
	  {
	      dis_str(0x40,9,"70%>G>30%");		  
	      Temporary=0; 
		  while(Temporary<2) 
		  Anti();
          flag=1;         
	  }
	  if((Temp[4]>70)&&(flag==1))
	  {
	      dis_str(0x40,9,"G>70%    ");
	      Temporary=0; 
		  while(Temporary<2) 
		  Anti(); 
		  flag=0;		 
	  }
      if(!key)  
	  {
		  flag1=!flag1;			   
          while(!key);		  
	  }
	  if(flag1)   
	  { 
		 dis_str(0x4d,3,"ON ");
		 if(!IR1) spk=0;
		    else  spk=1; 
	  }
	  else      dis_str(0x4d,3,"OFF");  
	  	  
	  if(IR)    { dis_str(10,6,"JD:off");  spk=1;   }
	     else   { dis_str(10,6,"JD:on ");  spk=0; Temporary=0; while(Temporary<3);  }	  
	  dis_str(0x00,4,Temp);
	}
}


#include "delay.h"
#include "sys.h"
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	 
//如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS
#include "includes.h"					//ucos 使用	  
#endif


static u8  fac_us=0;//us延时倍乘数
static u16 fac_ms=0;//ms延时倍乘数
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD 	//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{				   
	OSIntEnter();		//进入中断
    OSTimeTick();       //调用ucos的时钟服务程序               
    OSIntExit();        //触发任务切换软中断
}
#endif

//初始化延迟函数
//当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()	 
{

#ifdef OS_CRITICAL_METHOD 	//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
	u32 reload;
#endif
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);	//选择外部时钟  HCLK/8
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;	//为系统时钟的1/8  
	 
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD 	//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
	reload=SystemCoreClock/8000000;		//每秒钟的计数次数 单位为K	   
	reload*=1000000/OS_TICKS_PER_SEC;//根据OS_TICKS_PER_SEC设定溢出时间
							//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右	
	fac_ms=1000/OS_TICKS_PER_SEC;//代表ucos可以延时的最少单位	   
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 	//每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;   	//开启SYSTICK    
#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;//非ucos下,代表每个ms需要的systick时钟数   
#endif
}								    

#ifdef OS_CRITICAL_METHOD	//使用了ucos
//延时nus
//nus为要延时的us数.		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 ticks;
	u32 told,tnow,tcnt=0;
	u32 reload=SysTick->LOAD;	//LOAD的值	    	 
	ticks=nus*fac_us; 			//需要的节拍数	  		 
	tcnt=0;
	told=SysTick->VAL;        	//刚进入时的计数器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;	
		if(tnow!=told)
		{	    
			if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
			else tcnt+=reload-tnow+told;	    
			told=tnow;
			if(tcnt>=ticks)break;//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
		}  
	}; 									    
}
//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{	
	if(OSRunning==TRUE)//如果os已经在跑了	    
	{		  
		if(nms>=fac_ms)//延时的时间大于ucos的最少时间周期 
		{
   			OSTimeDly(nms/fac_ms);//ucos延时
		}
		nms%=fac_ms;				//ucos已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));	//普通方式延时,此时ucos无法启动调度.
}
#else//不用ucos时
//延时nus
//nus为要延时的us数.		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数	 
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}
	while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	 
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;           //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}
	while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	  	    
} 
#endif






#include "sys.h"
#include "usart.h"	  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	 
*******//完整资料
******//微信公众号：木子单片机
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	  
 

//////////////////////////////////////////////////////////////////
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB	  
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
	int handle; 

}; 

FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
_sys_exit(int x) 
{ 
	x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;      
	return ch;
}
#endif 

/*使用microLib的方法*/
 /* 
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}	
   
    return ch;
}
int GetKey (void)  { 

    while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));

    return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
}
*/
 

//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，	接收完成标志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  

//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound){
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
 	USART_DeInit(USART1);  //复位串口1
	 //USART1_TX   PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9
   
    //USART1_RX	  PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10

   //Usart1 NVIC 配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
  
   //USART 初始化设置

	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 

}
#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
	{
	u8 Res;
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC	 	//如果时钟节拍数定义了,说明要使用ucosII了.
	OSIntEnter();    
#endif
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
		{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
			{
//			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
//				{
//				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
//				else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
//				}
//			else //还没收到0X0D
//				{	
//				if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
//				else
//					{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
			        USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
//					USART_RX_STA++;
//					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
//					}		 
//				}
			}   		 
     } 
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC	 	//如果时钟节拍数定义了,说明要使用ucosII了.
	OSIntExit();  											 
#endif
} 
#endif

硬件设计

使用元器件：

单片机：STM32F103；

瓷片电容；二极管；

XH2.54-5P；3P直排座；

轻触开关；自锁开关；

1602液晶；4P直排针；

10K电位器；10K电阻；

光敏电阻；8M晶振；

5V-3.3V稳压芯片；

32.768KHZ晶振；

设计资料

01原理图

本系统原理图采用Altium Designer19设计，具体如图！

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

02程序

本设计使用软件keil5版本编程设计！具体如图！

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

03设计资料

全部资料包括程序（含注释）、AD原理图、元件清单等。具体内容如下，全网最全! ！

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

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