基于STM32的嵌入式系统原理与设计第一章..
基于STM32的远程厨房安全系统设计
电子产品世界基于STM32的远程厨房安全系统设计*Design of remote kitchen security system based on STM32赵丹丹，李 红 （平顶山学院信息工程学院，河南 平顶山 467036）摘 要：基于用户日常家庭生活安全的需要，设计了一种可靠、实用的远程厨房安全系统。
该系统以STM32单片机为核心处理器，结合烟雾传感器、火焰传感器、OLED显示屏、蜂鸣器等外围设备进行设计，并且采用WiFi模块进行无线传输，把从STM32主控芯片传输过来的数据传送到阿里云服务器，以便用户可通过登录实时查看家庭厨房环境状态。
该系统安装方便，适用于家庭厨房等场合。
关键词：STM32芯片；WiFi通信；远程控制；阿里云服务器*基金项目：本文系平顶山学院教学改革研究项目（JY19296）的研究成果0 引言21世纪以来，小区住宅的厨房都已随着社会的发展越来越现代化。
现代化厨房里的智能电器也成为人们家居生活水平的一项标准。
因油烟重、电气线路隐患大等原因引起的厨房失火事件屡见不鲜。
小区厨房火灾的发生影响的不只是一个家庭的生活，还可能会涉及小区邻居的安全。
因此，家庭厨房安全系统的设计也需不断提高[1-2]。
基于此目的，研发出一套功能更加完整、使用更加便捷、性价比更好的远程厨房安全系统，最大程度的降低居民损失。
本系统采用STM32F103C8T6芯片作为核心处理器，搭配WiFi技术实现无线传输，从而把烟雾传感器和火焰传感器实时采集到的厨房烟雾浓度和火焰传送到阿里云服务器。
再结合OLED显示屏、蜂鸣器进行数据的显示和报警。
1 远程厨房安全系统设计１．１ 系统性能目标系统设计目标主要是每个家庭厨房内的烟雾、火焰等环境状态。
现代化信息技术以及物联网技术的发展，人们的生活变得更加舒适，从而对厨房的安全性也有了更高的期待。
其总体设计主要体现在以下几个方面。
1）将厨房的远程控制优势发挥出来，使用户可通过阿里云服务器随时查看厨房内各类电器的相关参数。
电子相册
目录摘要 (3)引言 (2)第一章系统概述 (5)第二章硬件设计 (6)2.1 SD卡 (6)2.2 TFT-LCD (6)2.3 FATFS文件系统 (9)第三章软件设计 (10)3.1实现的功能 (10)3.2SD卡的子程序 (12)3.3LCD的子程序 (11)3.4图片解码的子程序 (12)第四章心得体会 (13)附录 (14)摘要摘要: 基于STM32F407 的电子相框系统读取SD 卡中的图像文件通过LCD 屏幕将其显示。
系统主要由SD 驱动、LCD 驱动和功能控制模块组成。
SD 驱动主要由SD 接口驱动程序、FAT 文件操作程序组成; LCD 驱动主要由LCD 屏驱动芯片的驱动程序和图片显示程序组成; 功能控制模块包括了系统初始化，驱动程序调用等功能，功能控制模块是系统的主模块。
在介绍了文件系统与图像操作的基础上逐步说明了整个系统的实现。
文件系统支持FAT16 /32，图像系统支持BMP 等多种文件格式。
整个系统的设计以模块化为基础。
关键词: STM32F407; 电子相册; SD; LCD; FAT引言嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT 应用领域之一。
嵌入式系统用在一些专用设备上，通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等) 非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高。
特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。
像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/ DVD/ MP3 播放器、数码相机、数字摄像机、U-Disk、机顶盒、高清电视、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等都是典型的嵌入式产品。
数字摄影的兴起不可避免地引起了电子相册的发展，因为仅有不到35%的数码照片被打印出来。
电子相册的基本原理就是采用普通相框的造型，把原来相框中间的照片部分换成液晶显示屏，配上电源，存储介质等，使得同一个相框内可以循环播放照片，比普通照片的单一显示功能更有优势。
stm32毕业课程设计
stm32毕业课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的硬件结构、工作原理及其编程环境。
2. 学会使用C语言进行STM32的程序设计与开发。
3. 掌握STM32的外设接口及驱动程序编写，如GPIO、USART、ADC等。
4. 了解嵌入式系统设计的基本流程，具备初步的系统集成能力。
技能目标：1. 能够独立完成STM32的基础编程与调试。
2. 能够运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计。
3. 通过课程设计，培养学生动手实践、问题解决和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对嵌入式系统开发的兴趣，培养其主动学习的态度。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作中的细节和规范。
3. 引导学生认识技术发展对社会的重要性，增强其社会责任感。
课程性质：本课程为毕业设计课程，以实践为主，侧重于学生动手能力和实际应用能力的培养。
学生特点：高年级学生，已具备一定的电子技术、编程基础和嵌入式系统知识。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握STM32的应用，提高其嵌入式系统设计能力。
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：- STM32硬件架构及特性分析。
- 基于C语言的STM32编程基础。
- 嵌入式系统设计流程及方法。
2. 实践操作：- STM32开发环境搭建与使用。
- GPIO接口编程与控制。
- USART串口通信编程。
- ADC模数转换编程。
- 基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
3. 教学大纲：- 第一周：STM32硬件架构及特性分析。
- 第二周：C语言编程基础回顾与巩固。
- 第三周：STM32开发环境搭建与使用。
- 第四周：GPIO接口编程与控制。
- 第五周：USART串口通信编程。
- 第六周：ADC模数转换编程。
- 第七周：嵌入式系统设计流程及方法。
- 第八周：基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
教材章节关联：- 教材第1章：嵌入式系统概述。
STM32单片机原理及应用课件
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PWM相关概念
• 双斜率 / 单斜率：
假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到 80....... 这个就是单斜率。
• 假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0....... 这个就是双斜率。
• 可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的 PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1：(80+80) ＝1：160，就是提高了一倍。
• #define GPIO_Pin_2 ((u16)0x0004) /* P学in习2交s流elPePcTted */
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使用：
• #define LED1_ON (GPIO_WriteBit(GPIOD,GPIO_Pin_1,Bit_SET))
• #define LED1_OFF (GPIO_WriteBit(GPIOD,GPIO_Pin_1,Bit_RESET))
持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自
动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的
Simulation设备模拟，性能分析等功能，与ARM之
前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版
本可将性能改善超过20％。
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特色
• 菜鸟的阿拉伯飞毯 —— 启动代码生成向导，自动引 导，一日千里 启动代码和系统硬件结合紧密，必须 用汇编语言编写，因而成为许多工程师难以跨越的 门槛。RealView MDK开发工具可以帮您自动生成完 善的启动代码，并提供图形化的窗口，随您轻松修 改。无论对于初学者还是有经验的开发工程师，都 能大大节省时间，提高开发效率。
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PWM相关概念
• 假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设 定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计 数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单 片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是 输出1还是输出0还是端口取反，这样，就是PWM的 最基本的原理了。
基于STM32的嵌入式温度及应力测量系统的设计
目前 市 场 上 的 数 据 采 集 系 统 大 多 采 用 ８位 或 ｌ ６位
Ｓ ＴＭ ３ ２
ＲＥＮ Ｙａ ＹＵ Ｈａ Ｘｕ ＺＨＡＮＧ Ｌｅ ｎ． ｉ ｎ． ｉ
（ ｏ ｅｅ ｆ Ｅｅｔ ｎｃ ｎ Ｉｆ ｍａ ｏ Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ ｏｙ ｃ ｎｅｌ ｎｖｒｉ ， ｉ ａ ７０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｌｃ ｏ ｉ ｌ ｒ ａ ｄ ｎｏ ｔ ｎ， ｏｔ ｅｔ ｎ Ｐ ｌｔ ｈ ｉａ ｒ ｉ ｈ ｅ ｅ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｘ ’ｎ １ １９， ｈｎ ） ｅ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ：Ｓ ｙ ｗｏ ｄ ＴＭ３ ２； ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ＲＳ ２ ａｕ ｅ ｎ ； ４ ２； ｍｏ ｉ ｒｎ ｎｔ ｉｇ ｏ
在 工 业 生 产 过 程 中 ， 入 式 数 据 采 集 系 统 可 用 来 实 嵌 现 生 产 过 程 的 实 时 监 控 ， 生 产 现 场 的 工 艺 参 数 进 行 采 对 集 、 视 和 记 录 ， 提 高 产 品 质 量 、 低 生 产 成 本 提 供 信 监 为 降
Ｈａ ｄ ｒ ｗａｒ ｅ Ｔｅｃ ｎｑ ｅ ｈ ｉｕ
基 于 Ｓ Ｍ３ Ｔ ２的嵌 入 式 温 度 及 应 力测 量 系统 的设 计
任 艳 ， 海 勋 ， 于 张 磊
（ 北 工 业 大 学 电子 信 息 学 院 ， 西 西 安 ７０２） 西 陕场 温 度 、 力 参 数 测 量 与 监 控 的 需 要 ， 计 了 一 种 基 于 Ｓ Ｍ３ 应 设 Ｔ ２处 理 器 的
ｓｓ ｍ，ｅｉ ｅ ｎ ｃ ｉ ｅ ｈ ａ ｏ ｓ ｆｎｔ ｎ ｌｍ ｄ ｌｓｇ ｅ ｈ ｏｒｓｏｄｎ ａｄ ａｅ ｉ ｕｔ ａ ｄ ｔｅ ｍ ｔｏ ｆｓｆ ａｅ ｙｔ ｄ ｓ ｎ ｓ ａｄ ａｈｅ ｓ ｔｅ ｖｒ ｕ ｕ ｃｉ ａ ｏ ｕｅ ，ｉ ｓ ｔｅ ｃｒ ｐ ｎ ｉｇ ｈ ｒｗ ｒ ｒ ｉ ｎ ｈ ｅ ｄ ｏ ｏｗ ｒ ｅ ｇ ｖ ｉ ｏ ｖ ｅ ｃ ｃ ｓ ｈ ｔ
基于STM32单机的扫地机器人设计
基于STM32单机的扫地机器人设计1. 引言1.1 背景介绍扫地机器人是一种能够自动清扫地面垃圾和灰尘的智能机器人，可以帮助人们减轻日常清洁工作的负担。
随着科技的不断发展，扫地机器人越来越受到人们的关注和青睐，成为家庭清洁的新选择。
而基于STM32单机的扫地机器人设计则是利用STM32单片机作为控制核心，通过编程实现对扫地机器人的控制和运行。
STM32单片机是由意法半导体推出的一种嵌入式微控制器系列，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，非常适合用于智能机器人的控制系统设计。
借助STM32单片机的强大功能和灵活性，设计出一款性能稳定、功能丰富的扫地机器人是完全可行的。
通过深入研究和设计，本文旨在探讨基于STM32单机的扫地机器人设计方案，从硬件设计、软件设计到系统集成，全面展示如何利用STM32单片机实现扫地机器人的智能化控制。
通过本文的研究，不仅可以为智能家居领域带来新的技术理念和解决方案，同时也可以提高人们生活质量和舒适度。
1.2 研究目的研究目的是为了通过基于STM32单机的扫地机器人设计，探索智能家居领域的发展趋势，提高家庭生活质量和便利性。
具体而言，本研究旨在利用STM32单片机的强大功能和稳定性，结合扫地机器人的设计要求，实现一个性能优越、智能化程度高、操作简便的扫地机器人。
通过该设计，可以在家庭环境中实现自动清扫功能，提高家庭生活质量，减轻家庭成员的家务负担。
研究过程中还将不断优化硬件设计和软件设计，探索系统集成的最佳方法，以提高产品的稳定性和可靠性，为智能家居领域的发展贡献力量。
通过本研究，希望能为未来智能家居设备的设计提供借鉴和参考，推动智能化生活的发展，满足人们对便利、舒适生活的需求。
1.3 研究意义研究意义是对于基于STM32单机的扫地机器人设计具有重要的意义。
随着人工智能和自动化技术的不断发展，扫地机器人作为智能家居的重要组成部分，具有广阔的市场前景和应用空间。
本研究通过基于STM32单机的设计方案，旨在提高扫地机器人的智能化水平和性能表现，为家庭、办公和商业场所的清洁工作提供更加高效和便捷的解决方案。
STM32类的课程设计
STM32类的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32单片机的硬件结构及其工作原理；2. 掌握STM32的编程环境搭建及基本编程方法；3. 学会使用STM32的外设进行扩展，如GPIO、ADC、PWM等；4. 了解STM32在嵌入式系统中的应用。
技能目标：1. 能够独立完成STM32单片机的程序设计与调试；2. 能够运用所学知识，实现简单的嵌入式项目；3. 培养学生的问题分析、解决能力以及团队协作能力；4. 提高学生的动手实践能力和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术及嵌入式系统的学习兴趣；2. 培养学生的耐心、细心和专注力，提高学习效率；3. 增强学生的团队合作意识，培养良好的沟通能力；4. 引导学生认识到所学知识在现实生活中的应用，提高学生的社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对嵌入式系统有一定了解。
教学要求：教师需采用项目驱动的教学方法，引导学生主动参与课堂讨论与实践操作，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. STM32单片机硬件结构：讲解STM32的内部结构、核心外设、时钟系统等，使学生对其硬件组成有全面了解。
教材章节：第一章《STM32简介与硬件结构》2. 开发环境搭建：介绍STM32的开发工具，如Keil、STM32CubeIDE等，指导学生搭建编程环境。
教材章节：第二章《STM32开发环境搭建》3. 基本编程方法：讲解C语言编程基础，以及如何对STM32进行编程，包括GPIO、中断、定时器等。
教材章节：第三章《STM32编程基础》4. 外设应用：学习STM32的外设使用，如ADC、PWM、串口、SPI、I2C 等，实现与外部设备的通信和控制。
教材章节：第四章《STM32外设应用》5. 实践项目：设计并实现一个基于STM32的嵌入式项目，如温度控制器、智能小车等，巩固所学知识。
基于STM32的智能家居安防系统设计与开发
基于STM32的智能家居安防系统设计与开发智能家居安防系统是一种结合了物联网技术和智能化设备的家居安全保护系统，通过传感器、摄像头、控制器等设备的联动，实现对家庭环境的监控和管理。
在这篇文章中，我们将探讨基于STM32微控制器的智能家居安防系统设计与开发过程。
1. 智能家居安防系统概述智能家居安防系统主要包括对家庭环境进行监测、报警和远程控制等功能。
通过传感器检测环境参数，如温度、湿度、烟雾等，摄像头监控家庭安全情况，控制器实现设备之间的联动和远程控制。
这些功能的实现离不开微控制器的支持，而STM32作为一款性能稳定、功耗低、易于开发的微控制器，成为智能家居安防系统设计的理想选择。
2. STM32微控制器介绍STM32是意法半导体推出的一款32位ARM Cortex-M系列微控制器，具有丰富的外设资源和强大的性能。
STM32系列微控制器广泛应用于工业控制、汽车电子、消费类电子产品等领域，其低功耗、高性能的特点使其成为智能家居安防系统设计的首选。
3. 智能家居安防系统设计3.1 系统架构设计智能家居安防系统通常包括传感器模块、摄像头模块、控制器模块和通信模块等部分。
传感器模块用于监测环境参数，摄像头模块用于实时监控家庭情况，控制器模块负责数据处理和决策逻辑，通信模块实现与手机或云端的数据交互。
在设计系统架构时，需要合理规划各个模块之间的通信方式和数据流动。
3.2 传感器选择与接口设计在智能家居安防系统中，常用的传感器包括温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器等。
针对不同的监测需求，选择合适的传感器并设计其接口电路是关键之一。
通过STM32的GPIO接口和模拟输入接口，可以方便地与各类传感器进行连接。
3.3 控制算法设计控制算法是智能家居安防系统中至关重要的一环，它决定了系统对环境变化做出响应的速度和准确度。
通过STM32内置的定时器、PWM 输出等功能，可以实现各种控制算法，如温度控制、灯光控制等。
基于stm32的毕业设计
基于stm32的毕业设计基于STM32的毕业设计毕业设计是大学生在毕业前完成的一项重要任务，它不仅是对所学知识的综合应用，更是对学生综合能力的一次全面考察。
在计算机科学与技术专业中，基于STM32的毕业设计成为了热门选题之一。
本文将探讨基于STM32的毕业设计的意义、难点与解决方案。
一、意义基于STM32的毕业设计具有重要的意义。
首先，STM32是一款嵌入式微控制器，广泛应用于各个领域，包括电子、通信、汽车等。
通过进行基于STM32的毕业设计，可以提高学生对嵌入式系统的理解和应用能力，为将来的就业打下坚实的基础。
其次，毕业设计是学生综合能力的一次全面考察。
基于STM32的毕业设计需要学生熟练掌握嵌入式系统的知识，包括硬件设计、软件开发等方面。
通过设计一个完整的系统，学生需要具备项目管理、团队合作、问题解决等能力，这对于提升学生的综合素质具有重要意义。
二、难点基于STM32的毕业设计面临一些难点。
首先，STM32是一款复杂的微控制器，学生需要深入了解其技术细节和使用方法。
其次，毕业设计需要设计一个完整的系统，包括硬件和软件的开发，这对于学生来说是一个较大的挑战。
最后，毕业设计需要在规定的时间内完成，学生需要合理安排时间，高效完成各项任务。
三、解决方案为了解决基于STM32的毕业设计的难点，学生可以采取以下方案。
首先，学生可以通过阅读相关的技术文档和书籍，深入了解STM32的技术细节和使用方法。
其次，学生可以参加相关的培训和实践课程，提升对嵌入式系统的理解和应用能力。
最后，学生可以与导师和同学进行交流和讨论，共同解决遇到的问题，提高解决问题的能力。
四、实施步骤基于STM32的毕业设计可以按照以下步骤进行实施。
首先，确定设计的目标和要求，明确设计的功能和性能。
其次，进行系统的硬件设计，包括电路原理图的绘制和PCB的设计。
然后，进行系统的软件开发，包括编写嵌入式程序和PC端的控制软件。
最后，进行系统的调试和测试，确保系统的功能和性能符合设计要求。
3.第一章.stm32f103rbt硬件体系结构
第1章 STM32F103RBT硬件体系结构1.1 STM32RBT简介STM32F103RBT6是基于Corte-M3内核的微控制器，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。
所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。
STM32F103 RBT6处理器的供电电压为2.0V至3.6V，包含-40°C至+85°C温度范围和-40°C至+105°C的扩展温度范围。
一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。
STM32F103RBT6的温度范围：-40°C至+85°CSTM32F103RBT7的温度范围：-40°C至+105°C这些丰富的外设配置，使得STM32F103RBT微控制器适合于多种应用场合：● 电机驱动和应用控制● 医疗和手持设备● PC游戏外设和GPS平台● 工业应用：可编程控制器(PLC)、变频器、打印机和扫描仪● 警报系统、视频对讲、和暖气通风空调系统等1.1.1.特性z Cortex-M3处理器，最高72MHz工作频率；z存储器：128K字节的程序存储器（ROM）；20K字节的SRAM；z时钟：内嵌出厂调校的8MHz和40KHz的RC振荡器，并且32kHz RTC振荡器也带校准功能z复位：上电/断电复位（POR/PDR）z电源管理：2.0—3.6伏供电和I/O引脚，可编程电压检测（PVD）z低功耗：可设置睡眠、停机和待机等三种模式z AD：2个12位的模数转换器，1us转换时间（多达16个输入通道），转换范围是0至3.6V；双采样和保持功能，内部带温度传感器z DMA：7通道DMA控制器，支持的外设有定时器、ADC、SPI、I2C和USART z I/O端口：51个I/O口，所有的I/O口都可以映像到16个外部中断；几乎所有I/O 口可以容忍5V信号z定时器-----3个16位定时器（每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入）-----1个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器-----2个看门狗定时器（独立的和窗口型的）-----系统时间定时器：24位自减计数器z其他外围通信接口-----多达2个I2C接口（支持SMBus/PMBus）-----多达3个USART接口（支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制）-----多达2个SPI接口（18M位/秒）-----CAN接口-----USB2.0全速接口z安全：96位的芯片唯一代码，CRC计算单元z调试模式：同时至此后单线SWD调试和JTAG接口1.1.2.器件信息STM32F103RB红框里，具体的资源列表信息一览表：1.1.3.结构STM32F103RBT模块框图总线矩阵用来将处理器和调试接口与外部总线相连。