stm32的物流仓库报警器设计(附件)【字数：9087】
本论文主要阐述了一种基于STM32单片机的报警器装置的设计。以STM32F103RCT6为基础，MQ-2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HC-SR04超声波模块采集数据，实现对周围环境数据监测、收集、处理，并能将温湿度，烟雾浓度，超声波测量值实时显示，数据若超过设定的参数，则会触发警报。 本论文详细介绍了基于STM32单片机的报警器装置的设计。硬件部分利用MQ-2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HC-SR04超声波模块将实时采集的数据通过IO口送至芯片中，芯片将数据处理并转换成可显示的信号，再通过IO口送至显示模块。硬件部分使用软件Altium Designer15绘制原理图和PCB板，软件部分使用Keil uVision5编程和编译。在设计的过程中，以采集数据、显示数据和报警为主要目的。经过一系列的前提准备，到最后的实物制作，将理论与实际结合，使基于STM32单片机的物流仓库报警器能得到实际应用。
目录
一 引言.1
1 课题来源1
2 选题的出发点和目的1
二 设计方案.1
1 设计要求1
2 原理描述1
3 总体设计方案2
4 方案的设计 .2
三 硬件设计.3
1 最小单片机系统3
2 MQ2气体传感器模块8
3 DHT11温湿度传感器模块10
4 HCSR04超声波模块14
5 显示模块17
6 蜂鸣器声光报警模块29
7 原理图29
四 软件设计.31
1 主程序流程图31
2 液晶显示初始化流程31
3 按键的设计32
参考文献33
小结34
致谢35
附录一36
附录二37
附录三62
一 引言
1 课题来源
随着网络技术的不断发展，网络渐渐走进人们的生活，其中发展最为迅速便是网络购物，而随着网络购物发展带动物流产业迅速发展，各种物流公司相继成立，随之而来的是各种物流中转 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
中心的建成，而物流中转中心最重要的就是存储快递和货物的物流仓库。因为货物出入量大，人员出入量多以及一些特殊货物存储条件又特殊.,所以物流仓库的安全问题很值得注意，但为了安全问题而聘请专业人员，又会增加不必要的成本。所以设计一个安全可靠，易于维护，性价比高的报警装置很必要。
2 选题的出发点和目的
设计一个以STM32单片机为基础的报警器，主要要实现三个功能，一收集周围环境数据，二在显示屏上能显示烟雾浓度，温度、湿度的数据，三当收集的数据超过设定阀值会发出警报。以这三个功能为要求，整个设计可分为三部分：检测电路，显示电路，报警装置。检测电路主要有三个传感器：MQ2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HCSR04超声波测距模块。显示电路主要有12864LCD，显示实时的烟雾浓度，温湿度。报警装置则采用最为常用的Electrical Bell 蜂鸣器，当烟雾浓度，温湿度任意一项示值超过预设值时就会触发报警，超声波测距模块在本设计中，被设计可由外部开关控制，可随时启动或停止，且测距数据如果低于其设定的阀值也会触发警报。
二 设计方案
1设计要求
设计一个基于STM32的物流仓库报警器，用STM32单片机作为核心控制，通过传感器模块采集数据，通过IO口将数据送至芯片处理，处理好的数据通过IO口送至显示模块显示。
运用传感器有效实现数据采集。
保证STM32单片机对传感器采集的信号有效利用和处理。
在单片机控制下，液晶显示屏能显示实时数据。
在按键控制下，能设置阀值。
实时数据超过阀值时能够报警。
2原理描述
本设计主要由四个部分组成，分别是STM32最小单片机系统、传感器收集数据
模块、显示模块、报警模块。STM32最小单片机系统，顾名思义就是指用最少的元件组成单片机可以工作的系统，一般最少要有电源、晶振和复位三个电路，以及芯片本身，最小单片机系统在本设计的主要作用是，将收集的数据处理好将其输出至显示模块显示。传感器收集模块，主要由各个传感器组成，在本设计中有三个传感器MQ2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HCSR04超声波传感器，它们的作用是收集数据并将数据通过IO送至芯片。显示模块，主要有驱动器和128*64液晶显示器组成，主要功能是将芯片处理好的数据显示在屏幕上。报警模块，主要由蜂鸣器和LED灯组成，主要作用是在烟雾浓度、温湿度、超声波测距三个测值其中任何一个的值超过其设定阀值后，发出警报（蜂鸣器工作，LED闪烁）。四个部分皆是模块化设计，这样做不仅性能稳定、精度高、结构简单、成本小，还可以在有需要时，对其进行升级和维修。各个模块连接在一起就构成了一个基于基于STM32的物流仓库报警器。
3总体设计方案
总体设计方案系统框图如下：
/
图21总体设计方案系统框图
4 方案的设计
连接板的的设计
本来我想用Altium Designer15软件进行原理图的绘制，然后生成印制线路板，这种方案的优点是，板子处理以后比较整齐，美观，但是我在询问一些淘宝卖家后，发现这个成本不是我能接受的。后来，我选择用万用板进行直接连接。这种方案优点是成本小，而且操作起来灵活度大，但线路连接会比较复杂，需要下力气。
控制模块的选择
控制模块我选择的是单片机。我的理想选择是51单片机，但这些年关于51单片机的论文已经很多了，考虑到提高自己的能力和查重。我选择放弃51，而选用STM32单片机。2007年6月11日，意法半导体（STMicroelectronics）在北京发布全球首款STM32产品，十年来，意法半导体成为引领市场趋势的MCU厂商，STM32也逐渐成名。我选择STM32不仅仅是因为它使用ARM最新的、先进构架的CortexM3内核、优秀的实时控制、更小的功耗和成本低，而是STM32能提供远比51更丰富的接口和功能以便于设计实验所需的外围扩展电路。而且在学校我们就已经学习过STM32系列的单片机，选择它更容易上手，有助于下面的设计。
传感器模块
烟雾浓度传感器：我选择的是MQ2气体传感器，MQ2优点是探测范围广泛、灵 敏度高、响应快、稳定性好、寿命长、结构电路简单等，而且MQ2型传感器对天然气、煤气、石油气等烟雾气体具有很高的灵敏度，尤其是对烷类气体烟雾更加灵敏，具有良好的抗干扰能力，可以准确排除干扰信息。
目录
一 引言.1
1 课题来源1
2 选题的出发点和目的1
二 设计方案.1
1 设计要求1
2 原理描述1
3 总体设计方案2
4 方案的设计 .2
三 硬件设计.3
1 最小单片机系统3
2 MQ2气体传感器模块8
3 DHT11温湿度传感器模块10
4 HCSR04超声波模块14
5 显示模块17
6 蜂鸣器声光报警模块29
7 原理图29
四 软件设计.31
1 主程序流程图31
2 液晶显示初始化流程31
3 按键的设计32
参考文献33
小结34
致谢35
附录一36
附录二37
附录三62
一 引言
1 课题来源
随着网络技术的不断发展，网络渐渐走进人们的生活，其中发展最为迅速便是网络购物，而随着网络购物发展带动物流产业迅速发展，各种物流公司相继成立，随之而来的是各种物流中转 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
中心的建成，而物流中转中心最重要的就是存储快递和货物的物流仓库。因为货物出入量大，人员出入量多以及一些特殊货物存储条件又特殊.,所以物流仓库的安全问题很值得注意，但为了安全问题而聘请专业人员，又会增加不必要的成本。所以设计一个安全可靠，易于维护，性价比高的报警装置很必要。
2 选题的出发点和目的
设计一个以STM32单片机为基础的报警器，主要要实现三个功能，一收集周围环境数据，二在显示屏上能显示烟雾浓度，温度、湿度的数据，三当收集的数据超过设定阀值会发出警报。以这三个功能为要求，整个设计可分为三部分：检测电路，显示电路，报警装置。检测电路主要有三个传感器：MQ2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HCSR04超声波测距模块。显示电路主要有12864LCD，显示实时的烟雾浓度，温湿度。报警装置则采用最为常用的Electrical Bell 蜂鸣器，当烟雾浓度，温湿度任意一项示值超过预设值时就会触发报警，超声波测距模块在本设计中，被设计可由外部开关控制，可随时启动或停止，且测距数据如果低于其设定的阀值也会触发警报。
二 设计方案
1设计要求
设计一个基于STM32的物流仓库报警器，用STM32单片机作为核心控制，通过传感器模块采集数据，通过IO口将数据送至芯片处理，处理好的数据通过IO口送至显示模块显示。
运用传感器有效实现数据采集。
保证STM32单片机对传感器采集的信号有效利用和处理。
在单片机控制下，液晶显示屏能显示实时数据。
在按键控制下，能设置阀值。
实时数据超过阀值时能够报警。
2原理描述
本设计主要由四个部分组成，分别是STM32最小单片机系统、传感器收集数据
模块、显示模块、报警模块。STM32最小单片机系统，顾名思义就是指用最少的元件组成单片机可以工作的系统，一般最少要有电源、晶振和复位三个电路，以及芯片本身，最小单片机系统在本设计的主要作用是，将收集的数据处理好将其输出至显示模块显示。传感器收集模块，主要由各个传感器组成，在本设计中有三个传感器MQ2气体传感器，DHT11温湿度传感器，HCSR04超声波传感器，它们的作用是收集数据并将数据通过IO送至芯片。显示模块，主要有驱动器和128*64液晶显示器组成，主要功能是将芯片处理好的数据显示在屏幕上。报警模块，主要由蜂鸣器和LED灯组成，主要作用是在烟雾浓度、温湿度、超声波测距三个测值其中任何一个的值超过其设定阀值后，发出警报（蜂鸣器工作，LED闪烁）。四个部分皆是模块化设计，这样做不仅性能稳定、精度高、结构简单、成本小，还可以在有需要时，对其进行升级和维修。各个模块连接在一起就构成了一个基于基于STM32的物流仓库报警器。
3总体设计方案
总体设计方案系统框图如下：
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图21总体设计方案系统框图
4 方案的设计
连接板的的设计
本来我想用Altium Designer15软件进行原理图的绘制，然后生成印制线路板，这种方案的优点是，板子处理以后比较整齐，美观，但是我在询问一些淘宝卖家后，发现这个成本不是我能接受的。后来，我选择用万用板进行直接连接。这种方案优点是成本小，而且操作起来灵活度大，但线路连接会比较复杂，需要下力气。
控制模块的选择
控制模块我选择的是单片机。我的理想选择是51单片机，但这些年关于51单片机的论文已经很多了，考虑到提高自己的能力和查重。我选择放弃51，而选用STM32单片机。2007年6月11日，意法半导体（STMicroelectronics）在北京发布全球首款STM32产品，十年来，意法半导体成为引领市场趋势的MCU厂商，STM32也逐渐成名。我选择STM32不仅仅是因为它使用ARM最新的、先进构架的CortexM3内核、优秀的实时控制、更小的功耗和成本低，而是STM32能提供远比51更丰富的接口和功能以便于设计实验所需的外围扩展电路。而且在学校我们就已经学习过STM32系列的单片机，选择它更容易上手，有助于下面的设计。
传感器模块
烟雾浓度传感器：我选择的是MQ2气体传感器，MQ2优点是探测范围广泛、灵 敏度高、响应快、稳定性好、寿命长、结构电路简单等，而且MQ2型传感器对天然气、煤气、石油气等烟雾气体具有很高的灵敏度，尤其是对烷类气体烟雾更加灵敏，具有良好的抗干扰能力，可以准确排除干扰信息。
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