stm32的下雨自动关窗系统的设计
本课题是研究基于STM32单片机的下雨自动关窗系统的设计。以STM32作为该设计的核心元件，主要实现在下雨天气时，通过雨水检测器检测到有雨水或者湿度的明显上升，产生一个电信号，通过处理后给单片机发出一个报警信号，单片机接收到这个信号后，使步进电机转动以关闭窗户。同理，雨过天晴后，或者湿度的明显降低也会产生一个电信号，单片机接收到这个信号后经过处理使步进电机转动以打开窗户，从而实现自动开关窗。通过雨天关窗，晴天开窗，使空气流通的同时不怕因家里没人无法应对突然的大雨打湿家居产品而带来损失，真正意义上实现了智能家居的这个意义。本课题贴近生活，关系到我们的生活质量，值得展开研究。
目录
引言 1
一.系统框架设计 2
（一）STM32单片机 2
（二）组网方式 2
（三）CAN总线技术的介绍 2
（四）蓝牙通信技术的介绍 4
二.硬件设计 5
（一）主控电路图 5
（二）各单元电路设计 6
三．软件设计 10
（一）设计思路 10
（二）主要函数设计 11
四．功能调试 14
（一）系统仿真 14
（二）实物调试 15
（三）调试结果 17
（四）调试过程中的问题 18
结束语 18
附录 19
参考文献 22
致 谢 23
引言
随着时代的发展，人们不再追求温饱，而是对生活质量有了一定的要求，所以在居家方面毫无疑问对家居的档次也在提高。在上个世纪八十年代，科学家们就提出了“智能家居”，所谓智能家居就是带来舒适的生活体验，连接着科技生活。现在很多家庭都在体验着智能家居。
智能窗户就属于智能家居的一部分，它是一种可控制的检测系统，便捷性和安全性十分突出。智能窗户由电机、检测器(雨水检测器、光强度检测器)、芯片、遥控器等部分组成，是一种现代科技产品，可以有效提升人们的生活品质，智能窗系统不仅适用于家居环境，而且被一些公司、行政与经济中心广泛应用，所以研究它是极具意义的一件事。
为了解决我们下雨天上班工作或者外出忘了关窗的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
烦恼，为了便利人们的生活，省去晴天手动开窗的动作，同时为了适应不同消费市场，满足不同人群的需要，让智能化的家居体现出本身的意义。以STM32作为该设计的核心元件，主要实现在下雨天气时，通过雨水检测器检测到有雨水或者湿度的明显上升，产生一个电信号，通过处理后给单片机发出一个报警信号，单片机接收到这个信号后，使步进电机转动以关闭窗户。同理，雨过天晴后，或者湿度的明显降低也会产生一个电信号，单片机接收到这个信号后经过处理使步进电机转动以打开窗户，从而实现自动开关窗。通过雨天关窗，晴天开窗，使空气流通的同时不怕因家里没人无法应对突然的大雨打湿家居产品而带来损失，真正意义上实现了智能家居的这个意义。本设计还具有限位开关电路，当步进电机使开关窗的动作到达目标位置时，限位开关就会让步进电机停止下来。
通过不懈的努力，通过老师们的帮助我成功制作出来了实物，由于实际的窗户太大，故采用传送带模拟，完成一系列自动开关窗动作，也经过了很多次调试，检查出了不少错误，然后通过老师，同学以及朋友们的帮助一步步解决了错误，让我的实物功能越来越完善，也得出总结，做任何事都要一步一步的来，要虚心好问，动手实践，因为实践才是检验真理的唯一标准！
一.系统框架设计
（一）STM32单片机
ST 半导体，是一个公司的名字。M是微控制器，它是一项ARM和ST技术结合的产品。STM32系列的作用有很多，例如ARM公司的“CortexM3”内核性能好，基本外设也是非常高端，功耗极低，集成度大，然后就是简单的结构和工具也很方便。
它有一些主流代表有STM32F0，也有功耗超低的STM32L0，还有一些高性能的产品，例如STM32F2。
（二）组网方式
1.CAN总线的总线型组网模式
在一些地方具有很强的干扰信号，但是传输数据又要要求高安全性和强稳定性，那怎样的传输方式才能满足呢？所以我们提出了CAN总线的总线型组网模式，它能满足一些地区的数据传输要求。
2.蓝牙通信方式
在现代通信系统中，蓝牙作为一种短距离，低速率，低成本的无线通信技术代表。在家庭空间内具有不可代替的优势，一是人人手机皆有蓝牙模块，二是蓝牙是免费，还有就是连接的是手机，现在人都是手机不离手，所以操作方便，把手机当做遥控器控制窗户是非常舒服的一件事，就像我经常使用手机控制器控制空调，根本不用担心找不着遥控器在哪，这也是一大特色。
（三）CAN总线技术的介绍
1.CAN总线简介
CAN总线在美国，加拿大和英法等发达国家是一种电子产品标准总线，它具有控制系统和工业控制局域网，CAN是控制器局域网络英文简称，在上世纪80年代，汽车里面各种数据通信交换问题被提出来，BOSCH公司在思考如何实现数据交换的时候，发现了CAN总线技术。经过一系列的发展被世界各国广泛使用，在通信领域被ISO认定为国际标准。并且具有以CAN总线为基础的J1939协议。
CAN总线包括多个主总线，通信的介质就是常用的同轴电缆、双绞线和光纤等，是一种串行的数据通信协议，通信速率最高能达到1Mb/s，在当时来看是极高的速度了。它表现在如下几个方面：（1）数据的帧处理：CAN总线通信接口中具有CAN协议的数据链路层和物理层功能，能完成对通信数据的帧处理，包括检验、判别和编码等各项工作。（2）是一种不受限制的网络节点：CAN协议并非其他协议一般的站地址编码，而是采用新颖的对通信的数据块进行编码方式。（3）CAN总线上的每一个节点都可以随时随地向网络上其它各个节点传输数据，实现各个节点之间自由通信，国际ISO已经认证了CAN，它为构成分布式控制系统提供了巨大的便利。（4）简单的结构：只需要两根线与外部相连接，内部含有检测处理模块和管理模块。（5）CAN总线的传输介质：CAN总线的传输介质可以是双绞线，同轴电缆和光导纤维，具有良好的实时性，也是通常用到的介质。（6）通信距离：最远可达十公里，在通信距离小于四十米时速率可达到1Mbps，所以它适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量。
2． CAN总线通信位电平表示
目录
引言 1
一.系统框架设计 2
（一）STM32单片机 2
（二）组网方式 2
（三）CAN总线技术的介绍 2
（四）蓝牙通信技术的介绍 4
二.硬件设计 5
（一）主控电路图 5
（二）各单元电路设计 6
三．软件设计 10
（一）设计思路 10
（二）主要函数设计 11
四．功能调试 14
（一）系统仿真 14
（二）实物调试 15
（三）调试结果 17
（四）调试过程中的问题 18
结束语 18
附录 19
参考文献 22
致 谢 23
引言
随着时代的发展，人们不再追求温饱，而是对生活质量有了一定的要求，所以在居家方面毫无疑问对家居的档次也在提高。在上个世纪八十年代，科学家们就提出了“智能家居”，所谓智能家居就是带来舒适的生活体验，连接着科技生活。现在很多家庭都在体验着智能家居。
智能窗户就属于智能家居的一部分，它是一种可控制的检测系统，便捷性和安全性十分突出。智能窗户由电机、检测器(雨水检测器、光强度检测器)、芯片、遥控器等部分组成，是一种现代科技产品，可以有效提升人们的生活品质，智能窗系统不仅适用于家居环境，而且被一些公司、行政与经济中心广泛应用，所以研究它是极具意义的一件事。
为了解决我们下雨天上班工作或者外出忘了关窗的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
烦恼，为了便利人们的生活，省去晴天手动开窗的动作，同时为了适应不同消费市场，满足不同人群的需要，让智能化的家居体现出本身的意义。以STM32作为该设计的核心元件，主要实现在下雨天气时，通过雨水检测器检测到有雨水或者湿度的明显上升，产生一个电信号，通过处理后给单片机发出一个报警信号，单片机接收到这个信号后，使步进电机转动以关闭窗户。同理，雨过天晴后，或者湿度的明显降低也会产生一个电信号，单片机接收到这个信号后经过处理使步进电机转动以打开窗户，从而实现自动开关窗。通过雨天关窗，晴天开窗，使空气流通的同时不怕因家里没人无法应对突然的大雨打湿家居产品而带来损失，真正意义上实现了智能家居的这个意义。本设计还具有限位开关电路，当步进电机使开关窗的动作到达目标位置时，限位开关就会让步进电机停止下来。
通过不懈的努力，通过老师们的帮助我成功制作出来了实物，由于实际的窗户太大，故采用传送带模拟，完成一系列自动开关窗动作，也经过了很多次调试，检查出了不少错误，然后通过老师，同学以及朋友们的帮助一步步解决了错误，让我的实物功能越来越完善，也得出总结，做任何事都要一步一步的来，要虚心好问，动手实践，因为实践才是检验真理的唯一标准！
一.系统框架设计
（一）STM32单片机
ST 半导体，是一个公司的名字。M是微控制器，它是一项ARM和ST技术结合的产品。STM32系列的作用有很多，例如ARM公司的“CortexM3”内核性能好，基本外设也是非常高端，功耗极低，集成度大，然后就是简单的结构和工具也很方便。
它有一些主流代表有STM32F0，也有功耗超低的STM32L0，还有一些高性能的产品，例如STM32F2。
（二）组网方式
1.CAN总线的总线型组网模式
在一些地方具有很强的干扰信号，但是传输数据又要要求高安全性和强稳定性，那怎样的传输方式才能满足呢？所以我们提出了CAN总线的总线型组网模式，它能满足一些地区的数据传输要求。
2.蓝牙通信方式
在现代通信系统中，蓝牙作为一种短距离，低速率，低成本的无线通信技术代表。在家庭空间内具有不可代替的优势，一是人人手机皆有蓝牙模块，二是蓝牙是免费，还有就是连接的是手机，现在人都是手机不离手，所以操作方便，把手机当做遥控器控制窗户是非常舒服的一件事，就像我经常使用手机控制器控制空调，根本不用担心找不着遥控器在哪，这也是一大特色。
（三）CAN总线技术的介绍
1.CAN总线简介
CAN总线在美国，加拿大和英法等发达国家是一种电子产品标准总线，它具有控制系统和工业控制局域网，CAN是控制器局域网络英文简称，在上世纪80年代，汽车里面各种数据通信交换问题被提出来，BOSCH公司在思考如何实现数据交换的时候，发现了CAN总线技术。经过一系列的发展被世界各国广泛使用，在通信领域被ISO认定为国际标准。并且具有以CAN总线为基础的J1939协议。
CAN总线包括多个主总线，通信的介质就是常用的同轴电缆、双绞线和光纤等，是一种串行的数据通信协议，通信速率最高能达到1Mb/s，在当时来看是极高的速度了。它表现在如下几个方面：（1）数据的帧处理：CAN总线通信接口中具有CAN协议的数据链路层和物理层功能，能完成对通信数据的帧处理，包括检验、判别和编码等各项工作。（2）是一种不受限制的网络节点：CAN协议并非其他协议一般的站地址编码，而是采用新颖的对通信的数据块进行编码方式。（3）CAN总线上的每一个节点都可以随时随地向网络上其它各个节点传输数据，实现各个节点之间自由通信，国际ISO已经认证了CAN，它为构成分布式控制系统提供了巨大的便利。（4）简单的结构：只需要两根线与外部相连接，内部含有检测处理模块和管理模块。（5）CAN总线的传输介质：CAN总线的传输介质可以是双绞线，同轴电缆和光导纤维，具有良好的实时性，也是通常用到的介质。（6）通信距离：最远可达十公里，在通信距离小于四十米时速率可达到1Mbps，所以它适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量。
2． CAN总线通信位电平表示
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