基于stm32微控制器的智能储物箱设计与实现(附件)【字数：7419】
本文旨在设计一款基于STM32系列微控制器智能储物箱系统，该系统由硬件系统和软件系统两部分构成。智能储物的硬件系统包括机械结构和硬件电路两部分。在硬件电路方面，本文阐述了STM32主控板的设计，其上包括，矩阵电路，led显示灯电路，OLED显示电路、电机驱动电路等，可实现对智能储物箱控制功能。在机械结构方面，本文阐述了储物箱的外壳结构设计与用料，保证了储物箱的温度控制在预想范围内。软件系统由嵌入式底层驱动程序构成。嵌入式底层驱动程序，实现对硬件模块电路的软件初始化和工作调度，具体的运行参数则通过电子信号显示在OLED屏幕上，已达到实时监控的效果。本设计具有软件控制简单、操作简单、体积小等优点，在生活、储物加工等领域有较大的发展前景。
目录
一、 引言 1
（一） 智能储物箱的发展背景 1
（二） 智能储物箱的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能储物箱的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能储物箱主控电路设计 4
（二） OLED液晶显示电路设计 5
（三） 锂电池充电保护电路设计 6
（四） 数据储存电路设计 7
（五） 温度监控电路设计 8
（六） 控制按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能储物箱的主程序流程设计 11
（二） 参数显示子程序流程设计 11
（三） 制冷片控制开关程序流程设计 13
（四） 数据储存驱动子程序流程设计 13
（五） 温度控制程序流程设计 14
五：系统的调试与结果分析 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 元件列表 22
附录三 程序 23
引言
智能储物箱的发展背景
随着社会的进步，科技的发展。人们的生活越来越科技化，简单，智能的生活逐渐代替了以前繁琐，落后的生活。如今，为了适应和满足人们对精致生活的追求，市面上各种各样的智能产品应运而生， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
他们都是智能，简单上手，让人们的生活更加富有乐趣，节省了人们的时间，让人们在工作后，有舒适的生活体验。而在这些智能产品之中，有些暂时无法满足人们的需求。这次，我们研究的这款智能储物系统也是电子技术发展进步过程中的一个具有里程碑式的产物，它的出现不仅得益于科技的进步，而且得益于生活的需要。
在科技发展迅速的今天，微处理器芯片研发以及应用表现突出，这种微型芯片的外形体积不但不断缩小，而且内部所集成的基本元器件以及半导体器件密度越来越高，电路形式越来越复杂，这样就使得微处理器芯片能够实现更高的性能的同时使所做的智能产品具有更小的体积，重量。更加适应人们生活。如今的主控微处理器已经能够实现32位数据处理能力，目前市面上广为流通的STM32、ARM7或者ARM9等微处理器芯片。他们都是使用了CORTEX架构。在能够够以单周期实现对指令的执行的同时，提高了运行的速率，提高了效率。可以更好的采集和识别信号。在完成智能储物箱这个毕业设计时，通过不断的查阅资料和询问老师，我发现了STM32系列这一款主控芯片具有高性能、低成本、低功耗的特点。它的微控制器带有一个嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和软件。具有跟好的代码效率，而且具有多个外设。方便了我们软件的编写。我们的智能储物柜要求体积小，方便等要求。毫无疑问，这款芯片可以更好的满足我们的需求。
智能储物箱的国内外发展现状
在近些年，智能储物箱的发展迅速，在市面上也有所普及，其样式也多种多样，更加说明了智能储物箱的发展前景良好。而我们的智能储物箱体积小，节能可以适用于各个地方。这是市面上那些智能储物箱所欠缺的。这也更好的推动了我们智能储物箱的发展以及上市。
本文的主要研究内容
本论文主要分为四个方面来介绍智能储物箱
首先对本课题将要设计的这款智能储物箱系统的发展历程以及每个重要阶段能够实现的最佳性能进行归纳总结，找寻出前人是如何通过中低端性能器件设计出高性能的智能储物系统的。
第二部分主要对本课题将要使用的实现方案以及系统的大体结构和信号流通关系进行设计，并且通过绘制模块框图来阐述方案设计方法。
第三部分主要是通过对STM32f103x系列主控微处理器和各个功能模块的电路构建，实现整个硬件系统，在设计过程中将整个硬件系统划分成了OLED显示电路，锂电池充电保护电路，数据储存电路，温度控制电路，控制按键电路等等
第四部分则是对软件系统进行了设计，使用C语言构建程序代码，从而实现对各个功能电路的控制。
智能储物箱的方案设计
在对智能储物箱的硬件电路和软件系统进行设计之前，为了能够更加方便的对各个功能模块进行实现，这里需要对智能储物箱系统的总体实现方案以及各个功能子模块的实现方案进行设计，通过绘图软件绘制了如图1所示的结构框图，由于采用了STM32F103x作为最小的主控芯片，所以各个功能子模块都与主控微处理器之间有信号交互，要实现STM32F103x芯片的主控功能，还需要将图中的复位电路和晶振电路两个子模块与STM32F103x单片机芯片进行连接，其它各个模块的功能是：锂电池保护电路用于保护锂电池的寿命和整体电路的供电安全；数据储存电路用于每次数据的存储，在设备断电开机后会保存上一次的操作，更加方便操作;温度控制电路用于实时监控储物箱内的温度，以保证所储存物品的新鲜；按键控制电路用于控制储物箱的功能选择；OLED液晶屏电路用于实现对参数的高清晰显示的功能，最小系统通过控制其内部的液晶点阵中晶格的亮与灭从而来实现字符的显示，这就是各模块的主要功能介绍。
图1.1 智能储物箱的硬件结构图
目录
一、 引言 1
（一） 智能储物箱的发展背景 1
（二） 智能储物箱的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能储物箱的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能储物箱主控电路设计 4
（二） OLED液晶显示电路设计 5
（三） 锂电池充电保护电路设计 6
（四） 数据储存电路设计 7
（五） 温度监控电路设计 8
（六） 控制按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能储物箱的主程序流程设计 11
（二） 参数显示子程序流程设计 11
（三） 制冷片控制开关程序流程设计 13
（四） 数据储存驱动子程序流程设计 13
（五） 温度控制程序流程设计 14
五：系统的调试与结果分析 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 元件列表 22
附录三 程序 23
引言
智能储物箱的发展背景
随着社会的进步，科技的发展。人们的生活越来越科技化，简单，智能的生活逐渐代替了以前繁琐，落后的生活。如今，为了适应和满足人们对精致生活的追求，市面上各种各样的智能产品应运而生， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
他们都是智能，简单上手，让人们的生活更加富有乐趣，节省了人们的时间，让人们在工作后，有舒适的生活体验。而在这些智能产品之中，有些暂时无法满足人们的需求。这次，我们研究的这款智能储物系统也是电子技术发展进步过程中的一个具有里程碑式的产物，它的出现不仅得益于科技的进步，而且得益于生活的需要。
在科技发展迅速的今天，微处理器芯片研发以及应用表现突出，这种微型芯片的外形体积不但不断缩小，而且内部所集成的基本元器件以及半导体器件密度越来越高，电路形式越来越复杂，这样就使得微处理器芯片能够实现更高的性能的同时使所做的智能产品具有更小的体积，重量。更加适应人们生活。如今的主控微处理器已经能够实现32位数据处理能力，目前市面上广为流通的STM32、ARM7或者ARM9等微处理器芯片。他们都是使用了CORTEX架构。在能够够以单周期实现对指令的执行的同时，提高了运行的速率，提高了效率。可以更好的采集和识别信号。在完成智能储物箱这个毕业设计时，通过不断的查阅资料和询问老师，我发现了STM32系列这一款主控芯片具有高性能、低成本、低功耗的特点。它的微控制器带有一个嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和软件。具有跟好的代码效率，而且具有多个外设。方便了我们软件的编写。我们的智能储物柜要求体积小，方便等要求。毫无疑问，这款芯片可以更好的满足我们的需求。
智能储物箱的国内外发展现状
在近些年，智能储物箱的发展迅速，在市面上也有所普及，其样式也多种多样，更加说明了智能储物箱的发展前景良好。而我们的智能储物箱体积小，节能可以适用于各个地方。这是市面上那些智能储物箱所欠缺的。这也更好的推动了我们智能储物箱的发展以及上市。
本文的主要研究内容
本论文主要分为四个方面来介绍智能储物箱
首先对本课题将要设计的这款智能储物箱系统的发展历程以及每个重要阶段能够实现的最佳性能进行归纳总结，找寻出前人是如何通过中低端性能器件设计出高性能的智能储物系统的。
第二部分主要对本课题将要使用的实现方案以及系统的大体结构和信号流通关系进行设计，并且通过绘制模块框图来阐述方案设计方法。
第三部分主要是通过对STM32f103x系列主控微处理器和各个功能模块的电路构建，实现整个硬件系统，在设计过程中将整个硬件系统划分成了OLED显示电路，锂电池充电保护电路，数据储存电路，温度控制电路，控制按键电路等等
第四部分则是对软件系统进行了设计，使用C语言构建程序代码，从而实现对各个功能电路的控制。
智能储物箱的方案设计
在对智能储物箱的硬件电路和软件系统进行设计之前，为了能够更加方便的对各个功能模块进行实现，这里需要对智能储物箱系统的总体实现方案以及各个功能子模块的实现方案进行设计，通过绘图软件绘制了如图1所示的结构框图，由于采用了STM32F103x作为最小的主控芯片，所以各个功能子模块都与主控微处理器之间有信号交互，要实现STM32F103x芯片的主控功能，还需要将图中的复位电路和晶振电路两个子模块与STM32F103x单片机芯片进行连接，其它各个模块的功能是：锂电池保护电路用于保护锂电池的寿命和整体电路的供电安全；数据储存电路用于每次数据的存储，在设备断电开机后会保存上一次的操作，更加方便操作;温度控制电路用于实时监控储物箱内的温度，以保证所储存物品的新鲜；按键控制电路用于控制储物箱的功能选择；OLED液晶屏电路用于实现对参数的高清晰显示的功能，最小系统通过控制其内部的液晶点阵中晶格的亮与灭从而来实现字符的显示，这就是各模块的主要功能介绍。
图1.1 智能储物箱的硬件结构图
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