基于stm32的智慧教室控制系统设计(附件)【字数:7517】
目录
一、 引言 1
(一) 智慧教室控制系统的背景和发展 1
(二) 主要功能研究 1
二、 方案设计和元器件 2
(一) 智慧教室的方案设计 2
(二) STM32处理器的简介 2
(三) OLED屏简介 3
(四) 继电器介绍 4
三、 系统硬件设计 5
(一) 最小系统电路设计 5
1. 时钟电路配置 5
2. 复位电路配置 5
(二) 温湿度驱动电路设计 6
(三) LED驱动电路设计 6
(四) 自然光线采集电路设计 7
(五) 参数显示电路设计 7
四、 系统软件设计 9
(一) 智慧教室控制系统的主程序流程设计 9
(二) 读取接收数据程序设计 9
1. DHT11温湿度的流程设计 9
2. 温度采集程序设计 10
五、 调试和测试 11
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
智慧教室控制系统的背景和发展
本课题索要设计的这款智慧教室控制系统采用单片机来作为主控,这种方案所追求的是尽可能通过程序来对大多数功能指标进行实现,尽管这些年来没有诞生出相关专业的重要研发成果,但是依靠多门学科就能使得智慧教室在智能化和工作中性能参数层面消化,都可以汲取养分。讲究重视教室设备的 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072*
方便性和舒适度,给学生一种最新的学习体验,90年代的多张桌椅板凳都能构成一个教室,再后来随着科技化的不断发展,有了电子白板、投影仪。教室的智能也在不断的优质化。由于中高端性能的智慧教室控制系统是设计花销不断被压缩,所以在任何没有竞争情况下,低端商品在不断地被淘汰,各种传感器的设计技术处理器进行研发与控制,还有软件开发技术和大规模电路集成技术等科学的铺垫。传感器件是智慧教室控制系统中一个最关键的部分,其一般作用是收集智能教室控制系统外的非电子信号。
那年武汉突如其来的疫情让我们猝不及防,影响了很多事情、推迟开学、推迟上班。迄今为止疫情仍未完全得到进一步的控制,依然在各个城市反反复复的发生,各种公共场所都会摆放测温的仪器,所以我想去设计一款测温系统来对教室进行智能化。通过光敏传感器对人体进行测温,确保学生的安全,起到以防万一的作用。研究小组最新研究将具备六十四位运行速度的ARM内核嵌入到其自主研发的芯片中,然后在芯片中嵌入了丰富传感器件、总线电路等模块,从而使得原有传统方案的硬件电路外形大小大大缩小,而智能传感器数量的增加而且结合优秀算法流程,使系统能够获取到更为丰富的系统外的信号,使得智慧教室系统的智能化程度得到大幅提升。国内研发团队在对智慧教室控制系统的研发设计方面,目前还处在三十二位微处理器时期,大多数研究小组热衷于采用性能已经成熟的ARM内核来设计整体框架近几年来早已大大加快了发展脚步。所以,我觉得智慧教室监测系统在未来会有更大的发展空间。
主要功能研究
文中根据对这类智能教室自动控制系统计划方案的多层剖析,创建了STM32微控制器的主控芯片。选用OLED液晶屏、红外非接触式测温传感器模块和5V小风扇等器件,结合软件驱动程序,实现各项功能指标,并且可以通过液晶屏将各项检测到的数据显示出来。下列内容为本论文需要完成的主要功能说明:
1、单片机采集红外线温度感应器MLX90615显示屏显示的温度数据信息;
2、单片机采集光敏二极管并显示照明灯具数据信息;
3、单片机采集DHT11温湿度传感器表明温湿度传感记录;
4、自动控制,当温度低于25度,继电器打开模拟加热;
5、自动控制,当湿度大于80%,风扇模拟通风;
6、自动控制,当光照低于3000,LED灯亮。
方案设计和元器件
智慧教室的方案设计
通过上文已经对这款智慧教室控制系统的预期功能指标进行了确立,接下来将在硬件电路和软件程序代码等一些方面来依次对智慧教室系统进行设计,在各个方面有进一步的提升,为了可以方便软硬件系统的设计过程,通过方案框图来对智慧教室控制系统内部框架结构进行规划,按照功能指标将其合理的划分为微处理器最小系统等一些部分见图21。
1、使得学生能够进入到教室时进行体温检测,通过单片机采集红外测温传感器MLX90615数据,间隔1cm对人体进行温度检测,然后通过1602液晶屏显示温度数据,从而达到测温效果。
2、设计DS18B20温度采集驱动电路,选用高性能温度传感器,对温度数据的获取进行掌握。
4、为了能够实现对教室温度的控制,本课题将选用继电器模块对于温度进行自动加热的效果。当湿度大于一定值是风扇模拟通风的效果。
5、为了更好地将智能教室自动控制系统运作时的工作模式和收集到的DHT11温湿度传感器显示给客户查询,采用了能与此同时显示好几个标识符的有机化学发光二极管屏控制模块组成显示电源电路如下图21所示。
原文链接:http://www.jxszl.com/jxgc/mjsk/608682.html