芒果体育随着经济的发展和科技的进步，人们对照明器具的节能性和科学管理便捷性提出了更高的要求，使得照明控制在智能家居领域的地位越来越重要。使用智能照明控制系统更能体现节能与管理方面的优势，提高家庭的科学照明水平。普通家庭的照明模式是白天关灯、晚上开灯，而采用智能照明控制系统后，用户可以根据不同场合、不同时间的家庭人数进行智能照明，在需要时自动开启照明系统并调节其亮度;同时，系统还能充分利用自然光，在保证必要照明的同时，有效减少灯具的工作时间，节省不必要的能源开支，延长了灯具的使用寿命。
智能照明控制系统可减少灯具的使用时间，能有效节约能源。粗放型经济增长方式会导致资源匮乏，因此调整产业结构势在必行，在照明行业推广智能照明系统具有重要的意义。本文针对目前只根据室内光照度来调节LED灯亮度的方法存在的缺陷，在照明系统中加入人体红外感应模块和温度检测模块。温度检测模块可实时显示室内温度，人体红外模块可感应室内是否有人。当红外感应模块检测到室内无人时，系统强制断开电源，这样可以避免家庭主人忘记关闭智能照明系统时带来的能源浪费。
本系统主要由APDS－9008光照度检测传感器、DS18B20温度检测传感器、LCD显示屏、STM32L151、电源模块和人体红外组成。
采用ST低功耗L系列单片机—STM32L151作为本系统的主控芯片，其特点如下：
睡眠模式，低功率运行（在32kHz时仅9μA），低功耗的睡眠（4．4μA）
APDS－9008提供广泛环境亮度条件下的精确光度检测。它有1个光感应器，其光谱响应接近CIE标准。图1是APDS－9008模块图。
HC-SＲ501是基于红外线技术的自动控制模块，采用LHI778探头设计，具有灵敏度高、可靠性强的特点和超低电压工作模式。技术参数如下：
工作电压：DC5～20V;静态功耗：65μA;电平输出：高3．3V，低0V;延时时间：可调（0．3～18s）;封锁时间：0．2s;触发方式：L不可重复，H可重复，默认值为H;感应范围：小于120°锥角，7m以内;工作温度：－15～+70℃;PCB外形尺寸：32mm×24mm，螺丝孔距28mm，螺丝孔径2mm，感应透镜尺寸：直径：23mm（默认）
温度检测一般选用热敏电阻作为其传感器，热敏电阻可测量40～90℃温度范围，但是相比其他方法稳定性不高，一般温度检测的准确度较低。对于1℃以下的温度检测信号适用性极低，必须经过专门的ADC转换成数字信号才能由MCU进行处理。
DS18B20数字信号输出温度检测传感器与传统的温度传感器不同的是：使用单总线与MCU通信，为直接数字输出，转换速度快，可扩展性强。图3为DS18B20模块内部结构图。
系统整体结构包括前端用1个HC-SＲ501人体红外模块和APDS光照度检测模块和1个DS18B20温度传感器。人体红外模块可检测室内人数，当检测到室内有人时，系统才开始工作;当检测到室内无人时系统不工作，如果系统此时是工作状态，将强行关闭系统。APDS光照度检测模块主要根据光强度进行智能照明，AO输出到STM32L151PC0ADC口进行模数转换，转换后进行LED智能控制。温度传感器将实时检测室内温度。DS18B20使用PA1口进行单总线数据传输，温度结果也通过LCD和串口打印显示。整个系统采用聚合物锂电池供电，如图4所示。
图5为APDS－9008光照度传感器电路设计，其中1脚为电源（1．6～5V），本系统供5V电源，同时加2个电容滤波，2，3，5脚为NC脚，不接;6脚为模拟信号输出脚，输出信号为0～1．9V，接STM32L151PC0口进行模数转换，得到数字信号，最终实现智能控制LED灯。
HC-SＲ501模块电路主要包括VCC、GND和DO口。VCC供5V电源，当检测到室内有人时，DO口输出为高电平，否则输出低电平。
MCU与温度传感器进行数据传输主要依靠MCU按单总线条总线上产生各种时序实现。图7为温度传感器与MCU具体电路图，VCC接5V直流电，GND接地，OUT为与MUC进行通信的接口，上面必须接1个上拉电阻，以保证通信的正常进行和空闲状态时为高电平。
LCD采用四线SPI协议与MCU进行通信。SPI接口一般由4根数据线组成，包括CS片选信号线、SCLK时钟信号线、MISO主机输入从机输出数据线和MOSI主机输出从机输入数据线，CS为使能信号。只有当使能信号为低时，此设备才被选中。选中后，MOSI和MISO可以进行数据传输。
读操作为：前8个时钟主机发送地址给从机，后8个时钟从机接收到地址后，返回数据给主机。当主机发送地址给从机时，会在地址的最高位加0，以表示读，其余的后7位为从机内部寄存器地址，从机接收到高位读标志和后面的7位寄存器地址后，会在后面8CLK返回寄存器的值给主机，完成一次读操作。
写操作同样由16个时钟组成，前8个时钟主机发送8位将要写的地址给从机，后8个时钟为主机发送的8位数据。当写操作开始时，同样首位表示写标志位，SPI协议写操作规定首位为1。因此，在写操作时，8位数据由1位写标志位和7位地址组成。当从机收到由1位写标志位和7位地址组成的数据后，会等待第二次发送的数据，把第二次发送的数据写入刚刚的地址寄存器，完成一次写操作。
系统采用锂电池供电。首先，MiniUSB输出的5V电压直接提供给锂电池充电管理芯片，由其对锂电池进行充电管理。该芯片是一款完整的单节锂离子电池，采用恒定电流/恒定电压线A。当输入电压停止时，芯片自动进入低电流状态，将电池漏电流降至2μA以下。锂电池充电电压为4．2V，容量为500mAh。
由于锂电池在放电过程中输出电压会下降，而系统工作在3．3V，因此需要加低压降稳压器以保证系统正常工作。稳压芯片输出电压稳定在3．3V，可以输出400mA的电流，压差最低可达到75mV，外围电路简单，可满足要求。为及时充电和保存数据，系统进行电池电量监测。
光照度检测采用ADC和DMA方式进行传送。ADC可以把模拟电压直接转换成数字信号，便于存储器存储和传送。软件设计流程如下：首先初始化ADC和DMA，让ADC工作于DMA方式;HC-SＲ501人体红外传感器进行室内环境检测，如果检测到室内有人，则进行数据传输，否则一直检测。当检测到室内有人时，ADC获得总线上的电压值，然后自动将其转换成12位的数字信号来智能控制室内LED灯。此时，DMA把ADC转换后的数字信号送到内存，这段期间不需要CPU干预，可节约CPU资源去获取温度。软件流程如图12所示。
首先初始化DS18B20，让通信双方达成基本通信协议。由于总线温度传感器，因此直接跳过ＲOM，发出温度转换指令0x44h，之后，DS18B20准备好温度数据，在读温度前至少需等待750μs。750μs后，重新初始化，读取存储器中已经准备好的数据，然后经过计算获得温度，把温度数据送到串口和LCD上面显示。
由于温度相对变化不大，故采用定时器中断方式获取温度，程序设计每2s中断一次，即每2s执行一次温度检测流程。温度检测软件设计流程如图13所示。
为了测试系统，本方案设计了系统测试软件。温度信号采用定时中断方式获得，每2s获取1次，这样可以节约CPU资源，也可实时获得最新温度值。智能照明500ms中断1次获得当前光强度信息，以智能控制LED灯亮度。最后把温度信息送到LCD和串口进行显示，系统测试流程见图14。
如图15所示，系统由温度传感器、LCD屏、光强度传感器、人体红外传感器和LDE灯组成。
当红外传感器检测到有人且光强度低时，LED由暗变亮，串口数据显示当前亮度值，ADC为12位，因此亮度范围为0～4096，当前亮度为70～500cd/m2之间，测试数据正确。
当红外传感器检测到有人且光强度高时，LED由亮变暗，串口数据显示当前亮度，值测试数据正确。
当系统检测到无人时自动关闭系统，以避免人为原因造成的忘记关闭系统，从而达到节约能源的目的。
本文设计的智能照明、温度检测系统从测量准确性、功耗、家庭实用性等角度出发，所选用的芯片和模块均符合低功耗的原则，具有体积小、可靠性高、性价比高、结构简单等特点，可用于智能家居系统，具有较高的实用价值。
关键字：编辑：什么鱼 引用地址：基于STM32和HC-SＲ501智能家居的智能照明系统设计
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酒后驾车是导致交通事故的一个重要原因，给人们的生活和生命安全带来巨大的危害。为了防止机动车辆驾驶人员酒后驾车，现场实时对人体呼气中酒精含量的检查已日益受到重视。本系统针对现有酒精传感器恢复时间较长的问题，通过计算斜率成功地实现了快速酒精浓度检测，缩短了检测间隔时间，大大提升了酒精检测的效率。 酒精浓度探测仪由单片机、酒精传感器、信号调理电路、语音报警模块、TFTLCD显示模块、通信模块、功放模块等部分组成，结构框图如图1所示。由于语音报警模块和TFTLCD显示模块对于单片机的处理速度和处理数据量要求高，再加上酒精检测反应速度较快，实时性较高，因此采用了ST公司的STM32系列的单片机作为主控端。ME3-C2H
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嵌入式系统设计 /
在STM32进入低功耗状态时，如果闲置或者是其他的IO没有配置好。也将会增加不必要的功耗；所以在做低功耗设计的时候需要将闲置（保证系统稳定,其他的引脚据情况而定）全部设置为模拟输入配置。具体如下图所示，由此可以实现IO零消耗。
低功耗状态的引脚配置 /
本办法使用定时器定时查询DMA接收到的数据，如果超过设定的周期则认为本次数据包结束，将数据拷贝到缓冲区，交由其他程序处理。可以接收任意大小的数据包，尤其适用于MODBUS等协议，曾经用于GPS、GPRS等接收，很实用。本方法占用CPU时间极少，尤其是波特率很高时，效果更加明显。 当某一个串口的数据接收超时以后，定时器中断中将数据拷贝到缓冲区芒果体育，在主程序中可以判断数据标志UART1_Flag，大于0的时候即代表有数据接收到，可以处理，处理完后将此变量清零即可。 两个数据包间隔较小时，可以将定时器的周期调短些。 //超时时间定义 #define UART1_TimeoutComp 2 //20ms #def
使用定时器来计算时间 在电子琴这节中，我们已经讲述了蜂鸣器的原理，知道如何用蜂鸣器演示不同音调的音乐，本节改进根据频率计算周期的方法，改为定时器，精确度更高，且不再阻塞CPU。 首先，我们不再把蜂鸣器的控制引脚PB1作为普通IO，而是作为定时器的通道。在IO的初始化中，不应当继续操作PB1。通过查看数据手册，可以知道，PB1可以作为定时器3的通道4。（当然也可以作为定时器1和定时器8的通道，只不过定时器1和8是高级定时器，用起来稍微复杂一点点）。 通道的概念类似于道路。 然后编写初始化函数。这段初始化函数可能比较复杂，我们暂时无需深究，只需要知道，这个定时器做了这么一件事情： 把原先这样的代码延时，交给了定时器自
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虽然软件可实现I2C读取三轴传感器数据，但I2C作为一种重要的通信协议是一定要搞清楚问题所在的，SO继续研究之前的问题。（网上传言STM32硬件I2C有问题，但仍然有人实现出来） 再次启动程序，依旧是停在原来的位置 等待EV6，网上搜索相关问题好多人都停在了等待EV5上。分析EV5等待问题，主机发送起始信号，没能接受从设备发送的应答， 或者可能都没有发送。此问题应该是接线或IIC初始化代码的问题。 而我此时停在等待EV6，说明已检测到该设备。换句话说从设备已经知道了主设备的存在。却在主设备发送设备地址之后，接受不到从设备的应答信号，自己分析有两种可能，一是设备地址错误，从设备接受到不是自身的设备而地址自然不会应答。
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