智能家居控制系统课程设计报告

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智能家居系统设计实验报告

智能家居系统设计实验报告

智能家居系统设计实验报告一、引言随着科技的不断发展,智能家居系统在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

智能家居系统通过各种传感器和设备的连接,可以实现人性化、便捷、智能化的家居生活。

本实验旨在设计并测试一个智能家居系统,以探讨其在现代社会中的应用与发展。

二、系统设计1. 系统架构智能家居系统由中央控制器、传感器、执行器和用户界面等部分组成。

中央控制器作为系统的大脑,负责接收传感器的数据并控制执行器的操作。

传感器用于感知环境中的各种参数,如光照、温度、湿度等;执行器则用于执行各种操作,如开关灯、调节温度等;用户界面为用户提供操作系统的交互界面。

2. 系统连接在实验中,我们选择了Wi-Fi作为传感器与中央控制器之间的连接方式,通过无线网络将传感器采集到的数据传输到中央控制器。

同时,中央控制器通过Zigbee协议与执行器进行连接,实现对家居设备的远程控制。

三、实现过程1. 传感器设计我们设计了多种传感器,包括光照传感器、温湿度传感器、智能插座等。

这些传感器可以实时监测环境参数,并将数据传输至中央控制器。

2. 中央控制器设计我们选择了树莓派作为中央控制器,其具有较强的计算和存储能力,可以满足系统的需求。

我们利用Python编程语言编写了控制器程序,实现了数据的接收和处理功能。

3. 执行器设计我们设计了多种执行器,包括智能灯泡、智能插座等。

执行器可以通过中央控制器的指令进行开关、调节等操作,从而实现智能家居系统的功能。

四、实验结果通过实验,我们成功设计并测试了一个智能家居系统。

系统可以准确地感知环境参数,并对家居设备进行精确控制。

用户可以通过手机App或网页界面,远程监控和控制家居设备,实现智能化的家居生活。

五、结论与展望本实验的成功实施证明了智能家居系统在现代社会中的重要性和可行性。

未来,随着人工智能、物联网等技术的快速发展,智能家居系统将会更加智能化、便捷化,为人们的生活带来更多便利和舒适。

六、参考文献1. XXX.《智能家居系统设计与应用》. 出版社: XXX2. XXX.《智能家居技术全书》. 出版社: XXX至此,智能家居系统设计实验报告完整结束。

智能家居设计实训报告

智能家居设计实训报告

一、实训背景随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,智能家居逐渐成为人们追求舒适、便捷生活的热门选择。

为了更好地了解智能家居的设计原理和实现方法,我们开展了智能家居设计实训。

本次实训旨在通过实际操作,掌握智能家居系统的设计、搭建和调试方法,提高我们的实践能力和创新能力。

二、实训目的1. 熟悉智能家居系统的基本组成和功能;2. 掌握智能家居系统的设计方法和实现技巧;3. 提高电子设计、编程和调试能力;4. 培养团队协作和项目管理的意识。

三、实训内容1. 系统设计本次实训的智能家居系统主要包括以下几个模块:(1)主控模块:采用STM32单片机作为主控芯片,负责系统的整体协调和数据处理。

(2)环境监测模块:包括温湿度传感器、光照传感器、空气质量传感器等,用于实时监测家居环境。

(3)设备控制模块:通过继电器、步进电机等控制家电设备,如灯光、窗帘、空调等。

(4)无线通信模块:采用Wi-Fi模块实现手机APP远程控制。

(5)人机交互模块:包括OLED显示屏、按键等,用于显示系统状态和用户操作。

2. 硬件搭建根据系统设计,我们选择了以下硬件设备:(1)STM32F103ZET6单片机(2)DHT11温湿度传感器(3)BH1750光照传感器(4)MQ-2空气质量传感器(5)继电器模块(6)步进电机模块(7)Wi-Fi模块(8)OLED显示屏(9)按键(10)电源模块根据电路原理图,我们将各个模块连接到STM32单片机上,并完成电路调试。

3. 软件设计(1)主程序设计:负责初始化各个模块,读取传感器数据,控制设备开关,实现手机APP远程控制等功能。

(2)子程序设计:包括温湿度读取、光照读取、空气质量读取、设备控制、Wi-Fi 连接等子程序。

4. 调试与优化在硬件搭建和软件设计完成后,我们对系统进行了调试和优化。

主要工作如下:(1)测试各个模块的读取数据是否准确;(2)优化设备控制逻辑,提高系统响应速度;(3)调整Wi-Fi模块参数,确保手机APP远程控制稳定;(4)优化人机交互界面,提高用户体验。

智能家居控制系统毕业设计 (3)

智能家居控制系统毕业设计 (3)

智能家居控制系统毕业设计引言随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,智能家居控制系统逐渐成为人们家居生活中的重要组成部分。

智能家居控制系统通过各种智能设备和技术,使得人们能够更加舒适、便捷地控制和管理家中的各种功能。

本毕业设计旨在设计和实现一个智能家居控制系统,通过使用各种传感器和控制器,实现对家中温度、照明、安防、家电等方面的智能控制。

设计目标1.实现对家居环境的智能监测与控制。

2.提供远程控制功能,使得用户能够通过手机或者电脑远程控制家中的各种设备。

3.提供可扩展性,方便用户根据个人需求增加或者更换不同的智能设备。

系统设计系统结构本设计的智能家居控制系统基于一个中心控制器和多个从节点设备组成。

中心控制器负责接收用户的指令,并将指令传递给对应的从节点设备进行执行。

从节点设备负责执行指令并将执行结果反馈给中心控制器。

硬件设计1.中心控制器:使用单片机或者嵌入式开发板作为中心控制器,负责接收用户指令并将指令传递给从节点设备。

中心控制器还负责与用户设备(如手机、电脑等)进行通信,并将用户的指令转发给从节点设备。

2.从节点设备:使用传感器、执行器、通信模块等组件构建从节点设备。

传感器用于监测家居环境(如温度、湿度、光照等),执行器用于控制家居设备(如灯光、空调、窗帘等),通信模块用于与中心控制器进行通信。

软件设计1.中心控制软件:使用编程语言编写中心控制软件,实现用户指令的接收和转发、与从节点设备的通信、用户设备的远程控制等功能。

2.从节点设备软件:根据硬件设计,使用编程语言编写从节点设备软件,实现与中心控制器的通信、传感器数据的读取、执行器操作的控制等功能。

通信协议为了实现中心控制器和从节点设备之间的通信,我们需要定义一个通信协议。

通信协议包括消息格式、消息类型、命令和反馈等内容。

通信协议可以使用常用的协议,如MQTT、HTTP等。

实现步骤1.进行系统需求分析,确定系统的功能和性能要求。

2.进行硬件设计,包括选择合适的单片机或者嵌入式开发板作为中心控制器,选择合适的传感器、执行器和通信模块作为从节点设备。

智能家居课程设计报告

智能家居课程设计报告

智能家居课程设计报告智能家居是指通过智能化技术,将传统的家居设备和系统连接起来,并能够实现自动化、远程控制和智能化管理的一种家居模式。

随着科技的发展和人们对生活质量的追求,智能家居已经逐渐成为人们日常生活中的一部分。

为了进一步提升智能家居的便利性和实用性,我设计了一门智能家居课程。

一、课程目标:本课程旨在通过学习和实践,使学生掌握智能家居的基本原理和技术,了解智能家居的应用场景和作用,并能够设计、实施和维护智能家居系统。

二、课程内容:1.智能家居概述:介绍智能家居的定义、发展历程和前景展望。

2.智能家居技术基础:介绍智能家居系统的基本组成部分、通信协议以及相关技术。

3.智能家居设备与传感器:介绍智能家居中常用的设备和传感器,并学习其工作原理和应用场景。

4.智能家居系统设计:学习智能家居系统的设计原则和方法,包括系统框架设计、功能模块划分等。

5.智能家居远程控制:介绍智能家居的远程控制技术和相关设备,并进行实际操作和实验。

6.智能家居安全与隐私保护:学习智能家居系统的安全性和隐私保护措施,以及相关的法律法规。

7.智能家居系统的维护与故障排除:学习智能家居系统的维护和故障排除方法,并进行实践操作。

三、教学方法:1.理论教学:通过讲授理论知识,系统地介绍智能家居的相关原理、技术和应用。

2.实践操作:组织学生进行智能家居设备和系统的实际操作,使他们能够亲自体验并掌握相关技能。

3.项目实训:设计并完成一个智能家居系统项目,包括系统的搭建、调试和功能实现等。

4.案例分析:通过分析实际应用案例,让学生了解不同场景下的智能家居解决方案和挑战。

四、评价与考核:1.平时成绩:包括课堂表现、实践操作、作业等,占总成绩的50%。

2.项目成绩:根据学生完成的智能家居系统项目情况评估,占总成绩的30%。

3.期末考试:考察学生对智能家居理论和技术的理解程度,占总成绩的20%。

五、预期效果:通过本课程的学习,学生将能够全面了解智能家居的基本原理、技术和应用,掌握智能家居系统的设计和实施方法,具备一定的智能家居系统维护和故障排除能力。

智能家居实课程设计

智能家居实课程设计

智能家居实课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解智能家居的定义、原理及其在生活中的应用。

2. 学生掌握基本的电路知识,了解传感器、控制器等智能家居组件的工作原理。

3. 学生了解程序设计的基本概念,能够运用编程语言对智能家居设备进行简单控制。

技能目标:1. 学生能够运用所学的电路知识,搭建简单的智能家居电路。

2. 学生能够运用编程语言,编写简单的控制程序,实现对智能家居设备的控制。

3. 学生具备团队协作能力,能够在小组合作中共同完成智能家居项目的设计与实施。

情感态度价值观目标:1. 学生对智能家居技术产生兴趣,培养创新意识和探索精神。

2. 学生认识到智能家居技术在实际生活中的应用价值,关注科技发展对社会生活的影响。

3. 学生在实践过程中,养成勤于思考、动手操作的良好习惯,增强自信心和成就感。

课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与动手操作,旨在培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点:学生为初中生,具备一定的电路知识和编程基础,好奇心强,喜欢动手实践。

教学要求:教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合,注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。

通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,解决实际问题。

教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识:- 智能家居的定义、原理及分类- 常用传感器、控制器的工作原理与应用- 简单电路知识及电路图的识别- 编程语言基础(如:Scratch、Python等)2. 实践操作:- 智能家居设备的搭建与连接- 编程控制智能家居设备(如:灯光、温度控制等)- 小组项目:设计并实现一个简单的智能家居系统3. 教学大纲:- 第一周:智能家居概念、原理及分类学习,认识传感器、控制器等组件- 第二周:电路知识学习,动手搭建简单电路- 第三周:编程语言学习,掌握基本编程概念- 第四周:编程控制智能家居设备,小组项目设计及实施- 第五周:小组项目展示与评价,总结与反思教学内容安排与进度依据教材相关章节,确保学生能够循序渐进地掌握智能家居相关知识。

智能家居课程设计

智能家居课程设计

智能家居 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解智能家居的定义、发展历程及在我国的应用现状;2. 掌握智能家居系统中常见的硬件设备、传感器及其工作原理;3. 理解智能家居系统的网络架构和通信协议。

技能目标:1. 培养学生运用编程语言对智能家居设备进行控制的能力;2. 培养学生运用传感器收集数据,对智能家居系统进行优化和改进的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能家居技术的兴趣和热情,激发其创新精神;2. 培养学生关注智能家居产业发展,认识到科技对生活的改变;3. 培养学生养成安全、环保、节能的生活习惯,树立正确的价值观。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学和实际操作,旨在培养学生的动手能力、创新思维和团队协作能力。

学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的信息技术基础,善于合作与交流,但需加强对理论知识的学习和运用。

教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 智能家居概述- 定义与分类- 发展历程- 我国智能家居应用现状2. 智能家居硬件设备- 常见硬件设备及其功能- 传感器工作原理与应用- 设备间的通信方式3. 智能家居系统网络架构- 系统架构设计- 常用通信协议- 网络安全与隐私保护4. 编程控制智能家居设备- 编程语言基础- 设备控制方法- 实际操作案例5. 传感器数据采集与处理- 数据采集方法- 数据处理与分析- 实际应用案例6. 智能家居系统优化与改进- 系统性能评估- 优化策略与方法- 创新设计实践教学内容安排与进度:第一课时:智能家居概述第二课时:智能家居硬件设备第三课时:智能家居系统网络架构第四课时:编程控制智能家居设备第五课时:传感器数据采集与处理第六课时:智能家居系统优化与改进教材章节关联:本教学内容与教材中“智能家居技术与应用”章节相关,涵盖了该章节的主要知识点,旨在帮助学生系统地了解和掌握智能家居技术。

嵌入式技术课程设计案例

嵌入式技术课程设计案例

嵌入式技术课程设计案例嵌入式技术课程设计案例:智能家居控制系统一、项目背景随着人们生活水平的提高,智能家居逐渐成为现代家庭的重要组成部分。

智能家居控制系统能够实现对家庭设备的集中控制,提高生活便利性,降低能源消耗。

本项目旨在设计一个基于嵌入式技术的智能家居控制系统。

二、系统设计1. 硬件平台选择:选用STM32F103C8T6微控制器作为主控制器,该控制器具有丰富的外设接口和强大的处理能力。

2. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等,用于监测家庭环境参数。

3. 执行器模块:包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等,用于控制家庭设备的开关和调节。

4. 通信模块:采用WiFi模块实现控制器与手机APP的通信,采用Zigbee模块实现传感器与控制器之间的无线通信。

5. 人机界面:开发一款手机APP,实现远程控制家庭设备、实时监测家庭环境等功能。

三、系统实现1. 硬件平台搭建:根据设计要求搭建硬件平台,包括微控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块等。

2. 传感器数据处理:编写程序实现传感器数据的采集和处理,将环境参数实时显示在APP上。

3. 执行器控制:编写程序实现执行器设备的开关和调节,如灯光亮度调节、空调温度调节等。

4. 通信协议制定:制定传感器与控制器、控制器与手机APP之间的通信协议,实现数据的有效传输。

5. APP开发:开发手机APP,实现用户界面的设计和功能开发,如设备控制、环境监测等。

四、系统测试与优化1. 功能测试:对系统进行功能测试,确保各模块正常运行,满足设计要求。

2. 性能测试:对系统进行性能测试,包括数据传输速率、稳定性等指标的测试。

3. 优化改进:根据测试结果对系统进行优化改进,提高系统性能和稳定性。

五、总结与展望本课程设计通过智能家居控制系统项目的实践,使我们深入了解了嵌入式技术的实际应用和系统开发流程。

在项目实施过程中,我们掌握了硬件平台的搭建、传感器数据处理、执行器控制、通信协议制定等方面的技能,提高了实际动手能力和团队协作能力。

智能家居课程设计

智能家居课程设计

智能家居 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解智能家居的定义、发展及应用场景;2. 学生掌握智能家居系统中常见设备的功能、工作原理及相互关系;3. 学生了解智能家居技术的发展趋势及其对日常生活的影响。

技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析智能家居系统的组成和原理;2. 学生能够通过实际操作,掌握智能家居设备的安装、调试及使用方法;3. 学生能够运用编程思维,实现简单的智能家居系统控制功能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能家居技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣;2. 增强学生对智能家居在生活中的应用意识,认识到科技对生活的改善作用;3. 培养学生团队协作意识,学会在合作中解决问题,共同完成任务。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程旨在让学生了解和掌握智能家居的相关知识,提高实践操作能力和创新能力。

课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐渐提高的特点,注重理论与实践相结合,强调学生在实际操作中学习。

教学要求以学生为主体,教师为主导,鼓励学生积极参与、主动探索,培养其自主学习能力。

二、教学内容1. 智能家居概述- 定义与发展历程- 应用场景与优势2. 智能家居系统组成- 常见设备与功能- 设备间通信原理3. 智能家居设备原理与使用- 智能家居设备工作原理- 设备安装、调试及使用方法4. 智能家居编程控制- 编程思维与逻辑- 实现简单的智能家居控制功能5. 智能家居案例分析- 分析实际应用案例- 探讨智能家居技术的发展趋势6. 智能家居安全与隐私保护- 安全问题及防范措施- 隐私保护方法与意识培养教学内容安排与进度:第1-2课时:智能家居概述、系统组成第3-4课时:智能家居设备原理与使用第5-6课时:智能家居编程控制第7-8课时:智能家居案例分析、安全与隐私保护教学内容与教材关联:本教学内容紧密结合教材中关于智能家居的章节,涵盖基础知识、实践操作和案例分析等方面,确保学生能够系统地学习和掌握智能家居相关知识。

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..XXXXXXXXXXXXXX嵌入式系统原理及应用实践—智能家居控制系统(无操作系统)学生姓名XXX学号XXXXXXXXXX所在学院XXXXXXXXXXX专业名称XXXXXXXXXXX班级XXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师XXXXXXXXXXXX成绩XXXXXXXXXXXXX二○XX年XX月综合实训任务书学生姓名XXX 学生学号XXX学生专业XXX 学生班级XXX设计题目智能家居控制系统(无操作系统)设计目的:巩固AD转换模块的应用—光照采集掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想掌握DS18B20检测温度的程序设计方法掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。

具体任务:1、编写(或改写)发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。

2、为保证数码管显示的稳定性,使用定时器定时扫描各个数码管,可避免处理器在执行其他程序时,数码管停止扫描而使得显示不正常。

3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻(CH3),并在数码管低四位显示采集的值,将光照强度分为 5 级,亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭,亮度越来越低时,分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗,完全黑暗时点亮 4 颗LED。

4、通过DS18B20检测环境温度,并在数码管高三位显示(两位整数、一位小数),当环境温度低于设定的下限温度时,蜂鸣器报警,同时打开空调制热(继电器);当环境温度高于上限温度时,蜂鸣器报警,同时打开空调制热(继电器)。

5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4(KEY3引脚与DS18B20共用,在此项目中不使用)设定上下限温度:KEY1按一次设定上限温度(同时数码管显示上限温度),按两次设定下限温度(同时数码管显示下限温度),按三次,设定完成(同时数码管显示实时温度);KEY2按一次,上限或下限温度加1;KEY3—该引脚被DS18B20占用,不可使用KEY4按一次,上限或下限温度减1。

目录前言 (1)1 硬件设计 (1)1.1 ADC 转换 (3)1.2 SSI 控制数码管显示 (3)1.3 按键和LED模块 (5)1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6)2 软件设计 (7)2.1 ADC 模块 (7)2.1.1 ADC 模块原理描述 (7)2.1.2 ADC 模块程序设计流程图 (8)2.2 SSI 模块 (8)2.2.1 SSI 模块原理描述 (9)2.2.2 SSI 模块程序设计流程图 (10)2.3 定时器模块 (10)2.3.1 定时器模块原理描述 (10)2.3.2 定时器模块流程图 (11)2.4 DS18B20 模块 (11)2.4.1 DS18B20 模块原理描述 (11)2.4.2 DS18B20 模块程序设计流程图 (12)2.5 按键模块 (13)2.5.1 按键模块原理描述 (13)2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13)2.6 PWM模块 (13)2.6.1 PWM 模块原理描述 (14)2.6.2 PWM 模块程序设计流程图 (14)2.6 主函数模块 (14)2.6.1 主函数模块原理描述 (14)2.6.2 主函数模块程序设计流程图 (15)3.验证结果 (15)操作步骤和结果描述 (15)总结 (16)智能家居控制系统设计前言当前,随着科学技术的发展,计算机、嵌入式系统和网络通信技术逐步深入到各个领域,使得住宅和家用电器设备网络化和智能化,智能家居已经开始出现在人们的生活中。

智能家居控制系统(smarthome control systems, 简称SCS)。

它以住宅为平台,家居电器及家电设备为主要控制对象,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统,提升家居智能、安全、便利、舒适,并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。

智能家居控制系统是智能家居核心,是智能家居控制功能实现的基础。

通过家居智能化技术,实现家庭中各种与信息技术相关的通讯设备、家用电器和家庭安防装置网络化,通过嵌入式家庭网关连接到一个家庭智能化系统上进行集中或异地的监控和家庭事务管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。

家居智能化所提供的是一个家居智能化系统的高度安全性、生活舒适性和通讯快捷性的信息化与自动化居住空间,从而满足21 世纪新秀社会中人们追求的便利和快节奏的工作方式,以及与外部世界保持安全开放的舒适生活环境。

本文以智能家居广阔的市场需求为基础,选取智能家居控制系统为研究对象。

1 硬件设计本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统,以嵌入式为开发平台,系统以32 位单片机LM3S8962为主控制器对各传感器数据进行采集,经过分析后去控制各执行设备。

硬件电路部分为:微控制器最小系统电路、数据采集电路(光敏电路、温度传感器、霍尔传感器)、输出控制电路(继电器、蜂鸣器、发光二极管)和八位LED数码管显示组成。

LM3S8962布局如图1-1 所示,LM3S8962核心板外围电路如图1-2 所示。

图1.1 LM3S8962 布局图VDD3.3R5 1K R110KC1 C2 C3OSC0 PG3 XOSC1LEDS1 S1SYSRSTC410418PC7Y16MOSC1C9C1218PPG218PY3R21M1.5MXOSC0VDD3.318P POWER118P 18PVBAT VDD2.5 AVDD3.3R3LDOC8 104 C10105C111040RC13104C22104C23104C19104C5104C6104AGNDVDD3.3 RP1 RP3PG7 PH2 PH3 PF4xPG7xPH2xPH3xPF4R410K C14104C15104C161040 0 RP2RP4VDD3.3PH0 xPH00 0GND GND 图1-2 LM3S8962 核心板外围电路21.6 ADC 转换数模转换(ADC)外设用于将连续的模拟电压转换成离散的数字量。

StellsrisADC 模块的转换分辨率为10 位,并最多可支持8 个输入通道以及一个内部温度传感器。

ADC模块含有一个可编程的序列发生器,它可在无需控制器的干扰的情况下对多个模拟输入进行采样。

Stellaris 系列ARM集成有一个10 位的ADC模块,支持8 个输入通道,以及一个内部温度传感器,ADC模块含有一个可编程的序列发生器,可在无需控制器干涉的情况下对多个模拟输入源进行采样。

每个采样序列队完全可配置的输入源、触发事件、中断的产生和序列优先级提供灵活的编程。

如输入源和输入模式,采样结束时的中断产生,以及指示序列最后一个采样的指示符。

图1.1-1 为ADC输入测试电路示意图。

Stellaris 系列MCU的ADC模块采用模拟电源VDDA/GND供A电。

RW1是音频电位器,输出电压在0V~3.3V 之间,并带有手动旋钮,便于操作。

R1和C1组成简单的RC低通滤波电路,能够滤除寄生在由RW1产生的模拟信号上的扰动。

图1.1-1 A/D 转换电路原理图1.7 SSI 控制数码管显示SSI 模块驱动数码管显示,对于Texas Instruments 同步串行帧格式,在发送每帧之前,每遇到SSICLK的上升沿开始的串行时钟周期时,SSIFss 管脚就跳动一次。

在这种帧格式中,SSI 和片外从器件在SSICLK的上升沿驱动各自的输出数据,并在下降沿锁存来自另一个器件的数据。

不同于其它两种全双工传输的帧格式,在半双工下工作的MICROWIR格E 式使用特殊的主- 从消息技术。

在该模式中,帧开始时向片外从机发送8 位控制消息。

在发送过程中,SSI 没有接收到输入的数据。

在消息已发送之后,片外从机对消息进行译码,并在8 位控制消息的最后一位也已发送出去之后等待一个串行时钟,之后以请求的数据来响应。

返回的数据在长度上可以是4~16位,使得在任何地方整个帧长度为13~25 位。

图1.2-1 显示了一次传输的Texas Instruments 同步串行帧格式。

在该模式中,任何时候当SSI 空闲时,SSICLK和SSIFss 被强制为低电平,发送数据线SSITx 为三态。

一旦发送FIFO 的底部入口包含数据,SSIFss 变为高电平并持续一个SSICLK周期。

即将发送的值也从发送FIFO传输到发送逻辑的串行移位寄存器中。

在SSICLK的下一个上升沿,4~16 位数据帧的MSB从SSITx管脚移出。

同样地,接收数据的MSB也通过片外串行从器件移到SSIRx管脚上。

然后,SSI 和片外串行从器件都提供时钟,供每个数据位在每个SSICLK的下降沿进入各自的串行移位器中。

在已锁存LSB之后的第一个SSICLK上升沿上,接收数据从串行移位器传输到接收FIFO。

图1.2- 1 TI同步串行帧格式(单次传输)图 1.2-2 TI同步串行帧格式(连续传输)图1.2-2 显示了背对背(back-to-back )传输时的Texas Instruments 同步串行帧格式。

图1.2-3 为LM3S8962实验板上数码管通过SSI 端口连接的电路原理图。

图1.2-3 SSI 端口的数码管电路原理图1.8 按键和LED模块图1.3-1 和图1.3-2 分别为LM3S8962实验板上的LED和KEY电路原理图,当有按键按下去时,与KEY对应的端口输出低电平,在程序中,当读取到对应的端口输入低电平时,表示有键被按下了,然后将与之关联的LED输出高电平。

图1.3-1 为LED灯模块。

此模块中有 4 颗LED灯,阳极分别通过四个保护电阻连接电源正极,阴极分别和PB0~PB3相接,当需要点亮某颗发光二极管时,只需要给相应的引脚写低电平就行了。

四颗发光二极管的供电经过了一个跳线帽J3,使用此模块前需要将此跳线帽盖上。

图1.3-2 为按键模块的原理图。

K1~K4按键一端与公共地相接,另一端与接有高电平的上拉电阻以及MCU的PB4~PB7相接。

当按键断开时,PB4~PB7读取到的是高电平,当有按键闭合时,对应的引脚便会读到低电平,以判断出被按下的键,再有MCU作出相应的相应。

图 1.3-1 KEY 电路原理图图 1.3-2 LED 电路原理图1.9 PWM驱动蜂鸣器PWM,脉冲宽度调制,是一项功能强大的技术,它是一种对模拟信号电平进行数字化编码的方法。

在脉冲调制中使用高分辨率计数器来产生方波,并且可以通过调整方波的占空比来对模拟信号电平进行编码。

PWM发生器模块产生两个PWM信号,这两个PWM信号可以是独立的信号,也可以是一对插入了死区延迟的互补信号。

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