基于stm32的智能家电开关设计(附件)【字数：8203】
摘 要本论文设计了一款能够实现通过以太网通信技术对用户发送的网页指令进行准确接收的系统，并且根据指令内容灵活启闭继电器开关，从而实现对家电的远程控制，用户可以登录到网页界面监控家电开关情况，并发送远程执行指令。本次论文对这个系统的研发内容大致分为软硬件两个层面，这其中在硬件电路设计方面，采用的是一种具备八位数据处理能力的STM32微处理器，通过它来作为这种型号的智能家电开关系统的主控核心，在片外结合了LCD1602显示器、嵌入式以太网模块、继电器和AT24C02存储芯片等一系列高性能器件，通过高效稳定的电路设计，配置了这种类型的智能家电开关控制系统的硬件架构。最终通过长时间的测试运行后，这款智能家电开关系统设计成果展现出了高效的稳定性，大量的测试数据表明各项指标满足初期目标。
目录
一、 引言 1
（一） 智能家电开关的发展背景 1
（二） 智能家电开关的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能家电开关的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） 嵌入式以太网模块简介 4
（五） AT24C02型EEPROM简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） 嵌入式以太网通信电路设计 7
（四） 家电开关驱动电路设计 8
（五） 数据存储电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 智能家电开关的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 10
（三） 以太网模块驱动子程序设计 12
（四） 电器启闭流程子程序设计 13
（五） 数据存储子程序设计 14
五、 实物安装与调试 15
总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
附录四 程序 27
引言
智能家电开关的发展背景
本课题将要设计的该款智能家电开关控制系统即是一种里面以STM32类型的微型控制器作为主控，通过强大的代码程序当作控制手段，结合高度集成的硬件电路系统而实现的一种智能式电子控制系统，经过对文献的详细调查和研究可以得知，智能家电开关的发展时间较长，在微处理器控制技术还没有出现之前，它就已经是一种较为经典的控制系统了，只是在此之前电子科学技术是以模拟电子作为主导的。电子科学技术的萌芽刚刚出现时，此时经过科技革命的推动，电子管技术在国外出现，科研人员这时已经掌握了通过大量庞大的电子管等基本元器件来完成必要电路的设计，通过庞大的电路结构，实现对智能家电开关的操控，如果以今天的眼光来看待当时的系统特点，则主要以电路结构复杂繁冗、不易维护升级等作为特点，但也能够实现简单的功能输出，实现智能家电开关的一些基本功能。通过对丰富研发案例进行分析，综合其中一些出色的设计要点和普遍存在的缺陷，将其中的设计要素进行提取而且植入到本智能家电开关系统中，而对于普遍存在的缺陷，这次论文将通过电路优化和程序代码的改进，尽量剔除这一些不可避免的设计缺点，从而使得最终设计出的系统具备出色的性能指标和竞争力。在多年的发展进步后，目前市面上的全部智能家电开关都已经完成了全面数字化，能够实现对数据的快速处理，以此执行各项功能，通过对相关资料进行收集和归纳之后可以得知，智能家电开关在这几年的主要发展趋向是朝着微型化和智能化去的，之所以这几种概念得到了格外的重视，是因为在如今的技术水平背景下，人们对智能家电开关现有的功能，总体上是较为满意的，但对它的更高的工作性能，如人机体验、高速化、更快的工作速率，这些性能指标是永无止境的，另外随着使用者不断增加，这些需求也在不断被提出。
智能家电开关的国内外发展现状
对智能家电开关的现状来说，需要从国内和国外两个方向来对这类系统进行调研，通过对市面上最为常用的几种智能家电开关进行资料的广泛调研之后可以总结出，中高端级别的智能家电开关正在不断的争夺到更多的用户，同过去更具有竞争实力的低端智能家电开关来说，纵观当前的国内外的产品发展现状，尽管国外某些研发单位对于智能家电开关的研发开始的早，而国内对这种系统的研发时间较短，但是近几年国内多个研发机构对此引起重视另外用户的强烈需求，从而智能家电开关在最近几年间得到了大幅度的进步。
本文主要研究内容
本课题以智能家电开关作为研究目标，通过对它各项预期功能指标的推敲，确立了STM32微处理器的主控核心地位，接下来须要对这种类型的智能家电开关系统的硬件电路以及系统软件的构建，为了可以更加合理的对各项功能指标进行设计，本次毕业设计须要对如下内容进行设计：
1、能够实现STM32微处理器与LCD1602液晶屏之间的快速数据通信，将带显示内容进行快速刷新和稳定显示；
2、配置网络通信电路，以ENC28J60以太网通信模块作为核心部分，通过STM32微处理器与其之间的软硬件驱动，实现对网络数据信息的快速收发；
3、设计继电器启闭控制电路，通过STM32微处理器普通GPIO管脚的驱动控制，实现对后级电路的启闭控制；
4、配置AT24C02存储芯片驱动电路，通过STM32微处理器的驱动控制，能够实现对数据的存储和读取；
方案设计及元器件选择
智能家电开关的方案设计
对于这款智能家电开关系统的设计任务来说，分为硬件电路和软件程序两个部分，其中硬件电路最为重要，硬件电路的工作性能以及稳定性能将决定程序设计代码的执行效率和运行效果，这里首先在硬件层面，对这款智能家电开关系统的实现方案进行设计，如图1中的系统框图所示，STM32微处理器最小系统将作为关键部分，通过该部分实现对各个外围电路模块的控制驱动。
目录
一、 引言 1
（一） 智能家电开关的发展背景 1
（二） 智能家电开关的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能家电开关的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） 嵌入式以太网模块简介 4
（五） AT24C02型EEPROM简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） 嵌入式以太网通信电路设计 7
（四） 家电开关驱动电路设计 8
（五） 数据存储电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 智能家电开关的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 10
（三） 以太网模块驱动子程序设计 12
（四） 电器启闭流程子程序设计 13
（五） 数据存储子程序设计 14
五、 实物安装与调试 15
总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
附录四 程序 27
引言
智能家电开关的发展背景
本课题将要设计的该款智能家电开关控制系统即是一种里面以STM32类型的微型控制器作为主控，通过强大的代码程序当作控制手段，结合高度集成的硬件电路系统而实现的一种智能式电子控制系统，经过对文献的详细调查和研究可以得知，智能家电开关的发展时间较长，在微处理器控制技术还没有出现之前，它就已经是一种较为经典的控制系统了，只是在此之前电子科学技术是以模拟电子作为主导的。电子科学技术的萌芽刚刚出现时，此时经过科技革命的推动，电子管技术在国外出现，科研人员这时已经掌握了通过大量庞大的电子管等基本元器件来完成必要电路的设计，通过庞大的电路结构，实现对智能家电开关的操控，如果以今天的眼光来看待当时的系统特点，则主要以电路结构复杂繁冗、不易维护升级等作为特点，但也能够实现简单的功能输出，实现智能家电开关的一些基本功能。通过对丰富研发案例进行分析，综合其中一些出色的设计要点和普遍存在的缺陷，将其中的设计要素进行提取而且植入到本智能家电开关系统中，而对于普遍存在的缺陷，这次论文将通过电路优化和程序代码的改进，尽量剔除这一些不可避免的设计缺点，从而使得最终设计出的系统具备出色的性能指标和竞争力。在多年的发展进步后，目前市面上的全部智能家电开关都已经完成了全面数字化，能够实现对数据的快速处理，以此执行各项功能，通过对相关资料进行收集和归纳之后可以得知，智能家电开关在这几年的主要发展趋向是朝着微型化和智能化去的，之所以这几种概念得到了格外的重视，是因为在如今的技术水平背景下，人们对智能家电开关现有的功能，总体上是较为满意的，但对它的更高的工作性能，如人机体验、高速化、更快的工作速率，这些性能指标是永无止境的，另外随着使用者不断增加，这些需求也在不断被提出。
智能家电开关的国内外发展现状
对智能家电开关的现状来说，需要从国内和国外两个方向来对这类系统进行调研，通过对市面上最为常用的几种智能家电开关进行资料的广泛调研之后可以总结出，中高端级别的智能家电开关正在不断的争夺到更多的用户，同过去更具有竞争实力的低端智能家电开关来说，纵观当前的国内外的产品发展现状，尽管国外某些研发单位对于智能家电开关的研发开始的早，而国内对这种系统的研发时间较短，但是近几年国内多个研发机构对此引起重视另外用户的强烈需求，从而智能家电开关在最近几年间得到了大幅度的进步。
本文主要研究内容
本课题以智能家电开关作为研究目标，通过对它各项预期功能指标的推敲，确立了STM32微处理器的主控核心地位，接下来须要对这种类型的智能家电开关系统的硬件电路以及系统软件的构建，为了可以更加合理的对各项功能指标进行设计，本次毕业设计须要对如下内容进行设计：
1、能够实现STM32微处理器与LCD1602液晶屏之间的快速数据通信，将带显示内容进行快速刷新和稳定显示；
2、配置网络通信电路，以ENC28J60以太网通信模块作为核心部分，通过STM32微处理器与其之间的软硬件驱动，实现对网络数据信息的快速收发；
3、设计继电器启闭控制电路，通过STM32微处理器普通GPIO管脚的驱动控制，实现对后级电路的启闭控制；
4、配置AT24C02存储芯片驱动电路，通过STM32微处理器的驱动控制，能够实现对数据的存储和读取；
方案设计及元器件选择
智能家电开关的方案设计
对于这款智能家电开关系统的设计任务来说，分为硬件电路和软件程序两个部分，其中硬件电路最为重要，硬件电路的工作性能以及稳定性能将决定程序设计代码的执行效率和运行效果，这里首先在硬件层面，对这款智能家电开关系统的实现方案进行设计，如图1中的系统框图所示，STM32微处理器最小系统将作为关键部分，通过该部分实现对各个外围电路模块的控制驱动。
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