摘 要本文以基于微处理器的自动遮雨棚控制系统作为研究对象，结合当今市场上具备优良性能的设计方案，设计一款崭新的自动遮雨棚控制系统，能够实现多项预期功能指标，这款自动遮雨棚系统在工作过程中能够通过它内部的高灵敏度雨水传感器探头，来对是否下雨进行高准确性检测，一旦检测到出现下雨情况它将通过输出检测结果送入单片机，单片机通过驱动步进电机来实现对遮雨棚的拖动，实现遮雨棚关闭，管理者能够通过手机APP界面来对这款自动遮雨棚系统的数据监控。在硬件电路系统中设计了STM32微处理器所对应的主控部分，并结合数个功能子电路模块，通过具有数据高速交互性能的端口进行对接，构成自动遮雨棚控制系统硬件框架。在软件层面设计了多个软件功能模块，经过软件程序之间的相互调用来实现每项指标功能需求。在系统测试环节中对每项研发内容执行了多层面多角度的检测，经过检测到的现象来看设计内容满足设计需求，满足进行市场推广的要求。
目录
一、 引言 1
（一） 自动遮雨棚系统的发展背景 1
（二） 自动遮雨棚系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 自动遮雨棚系统的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） 小型步进电机简介 4
（五） ULN2003步进电机驱动芯片简介 5
（六） WIFI通信模块简介 6
（七） 雨水传感器简介 6
三、 系统硬件设计 8
（一） 最小系统电路设计 8
（二） 液晶屏显示电路设计 9
（三） 遮雨棚拖动电路设计 9
（四） 手机APP监控电路设计 10
（五） 雨水检测电路设计 11
四、 系统软件设计 13
（一） 自动遮雨棚系统的主程序流程设计 13
（二） 显示屏驱动子程序设计 13
（三） 遮雨棚拖动子程序设计 14
（四） 手机APP监控子程序流程设计 15
（五） 雨水检测子程序设计 17
总结 19 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072* 

参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
自动遮雨棚系统的发展背景
在自动遮雨棚控制系统的发展过程中，最早推向市面的关联产品可以追溯到上世纪三四十年代，经过长时间的持续发展之后，构成了当今市场上已具有全面数字化特性的产品，这期间无论是系统的里面核心主控，还是外围功能模块电子元件的配合，都在研发人员的不断探索下，将时下技术最为先进的型号进行植入。在过去数十年间，经过用户的持续反馈，工程师在收到使用者的使用需求信息之后，可以对自动遮雨棚控制系统的内部结构和指标参数进行准确的设计定位，通过配置合理的控制处理器、外围模块，来使自动遮雨棚控制系统可以符合各类使用环境的需求，市场上指标性能非常优秀的自动遮雨棚控制系统可以分为两个种类，第一类是能够满足工业环境高稳定性需求的可编程控制器方案，第二类是高性价比的微处理器方案。以前很长时间内，工业场合中的强噪声、强电磁等一些干扰因子，带来了对工业设备平稳性能的极大考验，一些选用简陋未加防护的控制器担任主控核心的系统，在这种环境中几乎无法长时间正常运行，死机、系统重启以及工作数据错误等一些故障异常常常伴随在这些设备上下，这同时也是工作人员在使用自动遮雨棚控制系统状态下最苦恼的地方，然而这一现象在可编程控制器这类工业控制器登陆市面后得到有效改善，设计者在将该体积庞大的控制处理器嵌入到自动遮雨棚控制系统后，因为多数硬件电路模块都得到了强大的屏蔽措施，对工控环境下的强大干扰具有有效的过滤，这样就能够使自动遮雨棚控制系统在工厂、车间或者一些高温高湿高电磁干扰的环境下稳定工作。对这类实现方案来说，优点非常明显，然而其不足之处也是较为突出的，无法在民用场合得到普及，首先是PLC的外形体积非常庞大，这样就导致通过这类控制处理器实现的自动遮雨棚控制系统具有庞大的外观，对产品的手持化和便携化非常不利，而且在短期内没办法解决。另外一个方面最重要，市场上很多PLC的售价高达一两千，这种价格的定位使得它仅能在工业领域被采用，而在民用领域，追求低成本是用户的普遍特征，对使用者来说，在实现自动遮雨棚控制系统的所有功能后，假如能够使得价格成本取得大幅控制，那这种类型的产品在市面上将含有很大的竞争优势，但是如果采用可编程控制器来构建产品，那是没办法实现的，从而这一类开发设计方案的局限较为明显，如果在将来没有办法获得有效的解决办法，则它的发展进步方向将变窄乃至是被控制器芯片等一些正在不断崛起的主控芯片所替代。对最近不断崛起的主控芯片等一些微处理器芯片来说，这款器件的功效和设计经费不断得到突破，高性价比特点获取很多用户的喜爱，非常多工业控制系统的技术人员开始将目光对准这种微型处理器，把它嵌入到自动遮雨棚控制系统中，在运算速度以及数据运算处理等重要参数方面，相对于PLC等一些昂贵控制器来说，几乎是碾压级别，另外在外部电路模块方面的丰富度方面，研发人员将丰富经常用到的功能模块集成在微处理器里面，完成了系统的整体微型化，以此对降低自动遮雨棚控制系统外观体积具备积极帮助，相信在随后一段时间的发展历程中，随着微处理器技术的不断强大，自动遮雨棚控制系统的性能指标能够不断的突破现有束缚，迎向更高的产品等级。
自动遮雨棚系统的国内外发展现状
近些年来因为受到芯片供应紧缩的影响，国际上非常多研发团队都面临着研发方面的窘迫现状，特别是一些高性能主控芯片数量的缩降，从而能够许多研发公司开始选用性能较为低端但是数量充足的芯片来构建备用方案，这种现象无疑是对自动遮雨棚控制系统发展的阻绊，但是这一现状目前并没有取得明显有效的优化，在未来发展道路上，唯有通过国内自主设计更多的中高级性能芯片才可以有效解决，这样也可以使得自动遮雨棚控制系统的国产自主可控率更高，以此取得更高的研发成果。之前许多国内设计团体都乐于在一些成熟优秀方案基础上进行改进，以此向市场推出新式自动遮雨棚控制系统产品，这类设计思路盛极一时，但是最近随着内地一些研究小组已有足够多的实力依靠自己力量研究出自动遮雨棚控制系统，从方案架构、硬件系统以及软件算法的设计，都可以做到自主研发，足够的技术积累就使国内团队可以轻松构建出高性能自动遮雨棚控制系统。
本文主要研究内容
本论文拟将设计一款具有较高指标性能的自动遮雨棚控制系统，它将使用STM32微处理器作为主控核心，它的各项功能指标将通过STM32微处理器来驱动实现，在系统内部配置大量功能子电路，STM32微处理器通过输入输出管脚对这些子电路进行驱动控制，结合C语言程序代码来对相应指标功能进行实现，这款自动遮雨棚系统在工作过程中能够通过它内部的高灵敏度雨水传感器探头，来对是否下雨进行高准确性检测，一旦检测到出现下雨情况它将通过输出检测结果送入单片机，单片机通过驱动步进电机来实现对遮雨棚的拖动，实现遮雨棚关闭，管理者能够通过手机APP界面来对这款自动遮雨棚系统的数据监控。

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