基于arm芯片stm32f107的智能供电系统设计
基于ARM处理器智能电表系统的功能设计与论证
基于ARM处理器智能电表系统的功能设计与论证用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式,电量值计算方面也无法实现更高的精确度,偏差较大。
为了适应社会的需要,保证用户安全、合理、方便地用电,对传统的电表和用电的进行重新设计,使之符合社会发展的需要就显得很有必要。
1、智能电表的发展前景:第一阶段2000-2007逐步以电子计量表取代传统机电式电表;在美国和欧洲着手推广单向通信网络;第二阶段2008-2012全球范围内正在淘汰机电式电表;在欧美及中国大规模推广基于自动计量基础架构(AMI,即有IP地址的智能电表和电力公司之间的一种自动双向流通架构)的双向通信网络;智能电表作为简易型家庭网关,可用于多种公用设施的自动抄表(AMR)和负荷管理。
第三阶段2013-以后智能电表成为家庭网关,实现多种住宅控制功能,诸如安全,报警等;以家庭和单位实现智能化发电(太阳能和风能发电)和配电。
从以上三个阶段我们可以看到,智能电表不仅没有向小型、单一功能的方向发展,恰恰相反,未来将赋予智能电表更多的功能,使之成为家庭不可或缺的组成部分。
峰谷分时电价和避高峰电价的政策出台,多费率表市场需求将进一步加大,尤其是大工业用户,对智能多费率表的需求,将会产生快速的增长。
随着信息时代的推进及技术的发展,智能电表作为智能电网的神经末梢,在不久的将来,智能电表将在信息社会中发挥更大的作用,具有更加广阔的应用前景。
2、ARM智能电表的提出:正是由于以上背景,智能电度表应运而生。
所谓智能电表,就是应用计算机技术与通讯技术等,形成以智能芯片为核心,具有高精确计算电量、与上位机通讯、用电相关数据显示等功能的电度表。
电能表是电力企业收取电费的唯一工具,其性能的稳定性、测量的准确性和可靠性关系到电力部门和用户之间的结算问题,其中智能电表的电量值计量技术显得尤为重要。
大多数设计的智能电表系统其控制器一般是8位或16位的单片机控制,其控制功能比较简单,很难实现网络化和无线传输,对于未来智能电表系统的扩展性也比较有限。
基于STM32F107微处理器的CAN总线的智能节点的设计
STM3 2 F1 0 7 Mi c r op r o c e s s o r Ba s e d I n t e l l i g e n t No d e o f CAN Bu s De s i gn
功 能 。工业现场 的C A N总 线 系 统 可 由
如 图l 所示 。
参见 图1 ,主控 节点 由运行于 上位 机 的 由L a b Vi e w编 写的监控 软件 来 实 现 ,它主要 实现 现场节 点的监控 及数 据 的显示 、分析 和存储 。数据 转换器
采 用 RS - 2 3 2 转C AN, 它 主要 实 现 串 口
中北大 学
金 兆楠
J i n Zha on an
摘 要 :现场 总线 是 自动 化领域 的 热点之 一 。本 文提 出一种 基 于单 片机 S T M3 2 F1 0 7 ¥ E I CAN - 5  ̄ 1 动 器SN6 5 HVD2 3 0 组 成f l g CAN 总 线智能 节点 的设计 方案 。根据 系统功 能要求 ,给 出基于 C AN总线
Ab s t r a c t : An i n t e l l i g e n t n o d e f o r C AN b u s b a s e d o n S CM C8 0 5 1 F 0 6 0 a n d CAN b u s
dr i v e f or SN65HV D230 i s p r es en t e d. Th e h ar d w ar e an d s of t war e de si gn ar e gi v en I t i nd i c a t e s t h at t h e sy s t em i s c ha r ac t er i z e d b y l f ex i b l e c on i f gu r a t i on , si mp l e s t r uc t ur e, hi gh r el i ab i l i t y an d g oo d e xp an si bi l i t y
《2024年基于STM32的物联网智能家居系统设计》范文
《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高,智能家居系统逐渐成为现代家庭不可或缺的一部分。
本文将介绍一种基于STM32的物联网智能家居系统设计,该系统以STM32微控制器为核心,结合物联网技术,实现家居设备的智能化管理和控制。
二、系统架构设计1. 硬件架构本系统硬件部分主要包括STM32微控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块等。
STM32微控制器作为核心部件,负责整个系统的控制和数据处理。
传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于采集家居环境数据。
执行器模块包括灯光、空调、窗帘等家居设备的控制模块。
通信模块采用WiFi或ZigBee等无线通信技术,实现智能家居设备与云服务器之间的数据传输。
2. 软件架构软件部分主要包括STM32微控制器的固件程序和云服务器端的软件程序。
固件程序负责采集传感器数据、控制执行器设备、与云服务器进行通信等任务。
云服务器端的软件程序负责接收固件程序发送的数据,进行数据处理和存储,同时向用户提供远程控制和监控功能。
三、功能实现1. 数据采集与处理传感器模块负责采集家居环境数据,如温度、湿度、光照等。
这些数据通过STM32微控制器的固件程序进行处理和分析,根据需要可以实时显示在本地设备上或上传至云服务器。
2. 远程控制与监控用户可以通过手机App或电脑网页等方式,实现对家居设备的远程控制和监控。
云服务器端的软件程序接收用户的控制指令,通过WiFi或ZigBee等无线通信技术,将指令发送给STM32微控制器,由其控制执行器模块实现设备的开关、调节等功能。
同时,用户可以实时查看家居环境数据和设备状态。
3. 智能控制与节能本系统具备智能控制和节能功能。
通过学习用户的生活习惯和喜好,系统可以自动调整家居设备的运行状态,如自动调节空调温度、自动开关灯光等。
此外,系统还可以根据传感器数据判断家居环境的实际情况,如当室内光线充足时,自动关闭灯光,实现节能减排。
智嵌STM32F107网络互联开发板V3.0实验例程操作手册
北京智嵌物联网电子技术ISTM32F107网络互联开发板3.0实验例程操作手册版本号:A拟制人:赵工时间:2013年7月1日目录1本文档编写目的 (1)2实验例程操作说明 (1)2.1LED闪烁实验 (1)2.2KEY_LED实验 (1)2.3RS232通讯实验 (1)2.4RS485通讯实验 (2)2.5CAN1通讯实验 (2)2.6CAN1与CAN2通讯实验 (3)2.7I2C实验—读写24c04 (4)2.8SPI通讯实验--读写SST2508B (5)2.9TCP服务器收发数据实验 (5)2.10动态IP实验 (7)2.11HTTP网页服务器实验 (7)2.12USB数据存储实验1(读写STM32F107片内flash) (9)2.13USB数据存储实验2(读写板载SST25F08B) (9)2.14U盘读写实验 (9)2.15USB鼠标实验 (11)2.16USB_JoyStickMouse实验 (11)2.17 2.4G无线模块NRF24l01通信实验 (12)2.18基于NRF24L01的无线RS232通讯实验 (12)2.19DS18B20温度试验 (13)2.20UDP客户端发送数据实验 (14)2.21UDP服务器收发数据实验 (15)2.22TCP客户端收发数据实验 (18)2.2316通道ADC采集实验 (21)2.24UDP与RS232RS485双向数据透明传输例程---开发板做服务器 (23)2.25TCP与RS232RS485双向数据透明传输实验 (23)2.26TCP与CAN双向数据透明传输实验 (23)1本文档编写目的本手册是针对STM32F107网络互联开发板V2.2的例程而编写的,包括每个实验例程的实验原理、实验步骤、注意事项等。
2实验例程操作说明2.1LED闪烁实验实验原理:通过控制PE2/PE3/PE4/PE5的电平变化实现LED灯的亮灭。
实验步骤:(1)用Keil uVision4打开LED灯闪烁实验工程,并编译。
基于STM32处理器的数控电源设计
基于ARM处理器的数控电源设计摘要:电源是现代完成产品设计的最基本工具之一。
在现代科学研究和工业生产中, 制作低纹波、高精度的稳定直源有非常重要的意义。
本文详细论述了基于ARM处理器的数控电源设计的设计过程,详细介绍了每个模块的工作原理。
本设计基于ARMv7-M体系结构STM32F130VCT6单片机作为主控制系统,配合12位AD、DA、EEPOM、RTC时钟、设计相应的模拟数字硬件电路。
关键词:数控电源,ARM,12位AD,12位DADigital power supply design based on ARM processorAbstract: Power is the most basic of modern product design to complete one of the tools. In modern scientific research and industrial production, theproduction of low ripple, high accuracy and stability are very importantdirect source of meaning. This paper describes the ARMprocessor-based design of digital control power supply design, detailthe working principle of each module. The design is based onARMv7-M architecture STM32F130VCT6 MCU as the master controlsystem, with 12-bit AD, DA, EEPOM, RTC clock, the appropriatedesign of analog and digital hardware circuit.Key words:digital prower ,arm , 12bitAD, 12bitDA1前言低纹波、高精度稳定直源就是一种非常重要的特种电源,在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用,同时对电源控制数字化和智能化, 实时处理大量信息, 实现电压、电流、频率、相位、波形等参数的精确控制和高效率处理来获得高性能的电源是电源设计技术的重要趋势。
基于arm芯片stm32f107的智能供电系统设计
1、刘桂敏,廖士中利用AT89S52单片机控制学生公 寓用电的数据采集、计算、显示以及对异常用电的自 动处理。
2、白海城的学生公寓智能电能管理系统的设计利用 了电能计量芯片AD7755和带有A/D转换功能的微处 理器P80C592,设计了一种基于CAN总线的学生公 寓智能电能管理系统。
二 主要方案
系统主要由配电柜、计量控制柜、管理微机和信息 显示屏构成。 (1) 配电柜。 (2) 控制柜。计量控制柜是系统的核心。 (3) 管理微机。 (4) 显示屏。
三 主芯片简介
• • • • • • • • 本系统使用STM32F107作为主芯片,STM32F107芯片 具有以下特点: ARM Cortex-M3内核,哈佛结构,256kB Flash,64KB SRAM。 32位RISC性能处理器; 32位ARM Cortex-M3结构优化; 72 MHz 运行频率/90MIPS(1.25DMIPS/MHz); 硬件除法和单周期乘法; 快速可嵌套中断,6~12个时钟周期; 支持Thumb-2指令集,以16位的代码密度带来了32位的 性能; 具有MPU保护设定访问规则
主控微机
网络 交换机 交换机 主控 多路选择 执 行 单 元 采 集 单 元 执 行 单 元 采 集 单 元 执 行 单 元 采 集 单 元 测控 模块 交换机
1、 主控模块 ①组成:主芯片电路和扩展电路 ②功能:电能电单元发出通断的命令 2、 测控模块 ①组成:数据采集单元 执行单元 ②功能:完成电流电压信号的调整 利用继电器控制用电单元的供电通断 3、主控微机
基于arm芯片stm32f107的智能供电系统设计课题研究背景及实际意义在当代社会用电器的数量种类层出不穷功能也逐渐强大许多高校和社区追求对用户用电情况实行统一地智能化管理通过现代化的管理方法计算机可以完成对用户用电信息的监控可以实时检测用户的用电情况累计电量的多少完成收费和查询等功能同时可以限制恶性用电器的使用当遇到紧急情况或出现安全威胁时能够及时采取断电等措施减少或杜绝危险情况的发生
基于STM32的充电系统设计
基于STM32的充电系统设计摘要:在一些重要的公共建筑的场合,如电梯、大型通讯网络、银行、医疗系统等,不可以轻易断电,否则可能会造成重大的财产损失以及人员伤亡等问题。
这时,后备电源可以暂时提供电能从而起到应急的作用。
基于此背景,制作了一个基于STM32的充电保障电源箱。
主要包含两大模块,一个是充电模块,以及锂电池监测模块。
基于AD/DC-DC/DC逆变技术,充电模块根据锂电池的充电特性以及最佳充电方法,设置了专用的TP5100充电板来输出合适的充电电压、电流提供给锂电池,并设计了过充、过流、过压等保护功能。
锂电池监测模块采用STM32单片机来监控电池电量;采用LCD1602显示屏显示锂电池的充电电压、电量;采用蜂鸣器实现电路报警的作用。
经过实测验证,该充电保障电源箱可以实现预期的后备电池管理、监测功能。
关键词:充电装置;STM32;锂电池;电压电量监测1 引言本设计是基于传统的应急电源上,设计出一款更加便携式的储能电源的充电研究系统。
与市场上的一般应急电源相比,接入了交流输入、直流输入的充电模块、以及显示的电路设计,并设计完善的保护和检测系统,可以通过LCD液晶显示屏看到锂电池的充电电压、电量等情况。
可以为需要使用紧急电能的用户提供便利、安全且干净的电能[1]。
本文所设计的充电保障电源箱的充电系统,可以作为手机、充电宝、USB接口风扇等小型电子设备提供电能。
可以任意满足直流和交流充电的需求,也可以用于发生故障或者供电中断的硬件系统临时充电,为解决故障与问题做出了充足的准备。
2系统总体设计系统由一块控制芯片和其他电路组成。
主要包括主控模块、输入交流电源、输入直流电源模块、锂电池及充电电路、检测电路、显示模块、报警电路。
给锂电池充电的输入电压有两种方式:1、由电网220V交流电经过降压、整流输出合适的直流为锂电池充电板提供电压。
实现AC/DC的功能。
2、输入任意5-35V直流电,经过稳压电路输出合适的直流电锂电池充电板提供电压[2]。
基于STM32F107嵌入式控制器的工业以太网接口设计
·测试与控制·修稿日期:2012-12-11基金项目:浙江省重点科技创新团队计划(2009R50008);浙江省重点科技创新团队项目(2011R09008-05)作者简介:陈基伟(1976-),男,浙江三门人,工程师。
主要从事单片机技术的教学与应用研究。
0引言当今社会,采用TCP/IP 协议的以太网,以其高的通信效率和高的通信可靠性,实现了设备间的互联,使成千上万的人同时在互联网交流,互联网应用已经遍及全球。
结合工业的需求推出的工业以太网,同样促进了互联网技术在工业领域应用。
工业以太网上的终端设备通过组网,可以实现工业现场信息的传输控制,也可以与互联网上的设备间的互联,实现远程数据监控,工业以太网技术已成为当前工业控制的一个热点[1]。
在常见工业应用组网方式中,基于串口协议如RS-485、RS232开发的设备,在物理接口与协议与以太网无缝兼容,需要通过专用嵌入式网关才能接入以太网。
基于专用、封闭型工业网络,虽具备效率高的特点,但其网络规范是由各公司自行研制,往往是针对某一特定应用领域,在相互连接及推广与维护等方面存在诸多不便,也需要专用网关才能接入以太网[2]。
而基于工业以太网具有控制开发的设备可以实现与企业Internet/Intranet 实现无缝连接,实现工业现场远程监控。
为了实现ARM 嵌入式控制器接入工业以太网,本成果使用STM32F107与DP83848CVV 完成客户端网络硬件接口的设计开发;在Keil MDK 及RL-ARM 环境下开发客户端应用软件采用;计算机服务程序采用WinSocket 编程。
本成果已在工业捏炼机控制器得到成功应用,并批量生产。
1客户端物理层接口设计STM32F107是意法半导体推出的一款互连型(Con -nectivity )微控制器,集成了多种工业标准接口,与不同型号产品在引脚和软件上具有兼容性。
外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/s AD 、两个12位DA 、两个I 2C 接口、五个USART 接口和三个SPI 端口和I -IS ,另外STM32F107拥有全速USB (OTG )接口,两路CAN2.0B 接口,以及以太网10/100MAC 模块。
《2024年基于STM32的物联网智能家居系统设计》范文
《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着物联网(IoT)技术的不断发展和应用领域的扩大,智能家居已经成为现代社会生活中的一个重要部分。
物联网智能家居系统结合了现代信息技术和智能家居控制技术,旨在为用户提供更舒适、便捷、节能的居住环境。
本文将详细介绍基于STM32的物联网智能家居系统设计,从系统架构、硬件设计、软件设计、功能实现和优势等方面进行详细阐述。
二、系统架构设计本系统采用基于STM32的主控制器,通过物联网技术实现家居设备的远程监控和控制。
系统架构主要包括传感器模块、执行器模块、主控制器模块和云平台模块。
传感器模块负责采集家居环境信息,执行器模块负责执行主控制器的控制指令,主控制器模块负责处理传感器数据和控制执行器,云平台模块负责实现远程监控和控制。
三、硬件设计1. 主控制器模块:采用STM32系列微控制器,具有高性能、低功耗、易于编程等优点。
主控制器通过GPIO口与传感器模块和执行器模块进行通信,实现数据的采集和控制指令的执行。
2. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等,用于采集家居环境信息。
传感器采用数字输出方式,与主控制器进行通信,实现数据的实时传输。
3. 执行器模块:包括灯光控制、空调控制、窗帘控制等,通过继电器或电机等设备实现家居设备的控制。
执行器模块与主控制器通过GPIO口进行通信,执行主控制器的控制指令。
四、软件设计1. 操作系统:采用嵌入式操作系统,如RT-Thread等,实现系统的实时性和稳定性。
2. 数据处理:主控制器通过读取传感器数据,进行数据处理和分析,根据分析结果发出控制指令。
数据处理包括数据采集、数据传输、数据存储和数据运算等。
3. 控制算法:采用先进的控制算法,如模糊控制、神经网络控制等,实现家居设备的智能控制和优化。
五、功能实现本系统具有以下功能:1. 家居环境监测:通过传感器模块实时监测家居环境的温度、湿度、光照、烟雾等信息,并将数据传输到主控制器进行处理。
基于ARM微处理器的电力开关柜智能操控装置设计
器 A 9 S M7 。 其 片 内 除 具 有 A M7内 核 的 T 1 A A3 R
AR 7 D M T MI , 还 集 成 了 2 6 B FahR 外 5 K ls OM、
为 满 足配 电 要 求 ,操 控 装 置 需 要 根 据 开 关 柜 接 线
方 案 完 成 如 下 功 能 : )能 够 动 态 模 拟 出一 次 系统 1 图 ; )根 据 工 作 情 况 实 时 显 示 断 路 器 、手 车 及 接 2 地 开 关 位 置 、联 锁 状 态 ; )动 态 显 示 电压 、 电流 3 等 电力参 数 值 ; )断 路器 手 车 进 出控 制 准确 平 稳 ; 4 5 )能 够 进 行 断路 器 分 合 闸、接 地 开 关 分 合 闸 、紧 急 分 闸 、解 锁 操 作 及 柜 内照 明 ; )能 够 对 柜 内温 6 湿 度进 行 自动 调节 ; ) 够进 行就 地 / 7能 远程 操控 开
能 化 、集成 化 、网络化 方 向的快 速发 展 ,对 电力 开
关 设备 的操 作 与控制 ,也提 出 了许 多新的 、更高 的
2 操控装置的设计
21 装 置整体 结构 及工 作原 理 . 根 据 上 述 要 求 ,设 计 了结 构 如 图 1 示 操 控 所
系统 。
丽磊
露尔 电 流 传 藤 器 — —— —
钟
旭 ,李飞 燕
ZHO NG . l e . a Xu L i n F y
( 广东技术 师范 学院 电子与信息学 院,广州 5 6 5 1 6) 0
摘
要 ; 利用 3 位A M微处理器AT 1 AM7 及 多功 能电能计量专用芯片AD 7 5设 计了一种 电力开 2 R 9 S A3 E 78
基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计
基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计
随着电动汽车的普及,对电动汽车充电系统的需求也日益增加。
本文将基于嵌入式ARM平台设计一款智能充电系统,以满足电动汽车用户更便捷、安全、高效的充电需求。
该智能充电系统将采用ARM嵌入式平台作为主控制器。
ARM具有功耗低、性能优越的特点,适合用来控制和管理充电系统。
通过嵌入式ARM平台,可以实现对充电系统的数据采集、处理和控制。
智能充电系统将配备一块液晶显示屏,用于显示充电相关信息,如电池容量、充电电流、充电时间等。
用户可以通过触摸屏操作界面,方便地设置充电参数,如充电电流、充电时间等。
智能充电系统将采用智能充电管理算法,根据电池状态、充电需求等参数,动态调整充电电流和充电时间,以实现最佳充电效果。
系统还将具备智能充电控制功能,可以自动检测故障和异常情况,并及时进行处理。
第四,智能充电系统还将配备多种保护措施,以保障充电安全。
系统将采用电压和电流检测模块,监测充电电流和电压的波动情况,一旦检测到异常情况,系统将自动停止充电,并发出警报。
系统还将具备过流保护、过温保护等功能,确保充电过程安全可靠。
智能充电系统将采用网络通讯模块,实现与云端的连接。
通过与云端的通信,系统可以实现充电状态的远程监控和管理,方便用户实时了解充电情况。
基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计,将提供便捷、安全、高效的充电服务。
该系统具备智能控制、智能管理、智能保护和远程监控等功能,可以满足用户对电动汽车充电的各种需求。
该系统还具备可扩展性,可以根据用户需求进行功能拓展和升级。
《2024年基于STM32的物联网智能家居系统设计》范文
《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,物联网技术已逐渐成为现代智能家居领域的重要组成部分。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特性,在物联网智能家居系统设计中得到了广泛应用。
本文将详细介绍基于STM32的物联网智能家居系统设计,包括系统架构、硬件设计、软件设计、通信技术及系统应用等方面的内容。
二、系统架构设计基于STM32的物联网智能家居系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括STM32微控制器、传感器、执行器等设备;软件部分则包括操作系统、驱动程序、应用软件等。
系统架构设计应遵循模块化、可扩展、可维护的原则,以便于后期系统的升级和维护。
三、硬件设计1. 微控制器选择:STM32系列微控制器具有高性能、低功耗的特点,适用于物联网智能家居系统。
根据系统需求,选择合适的STM32型号作为主控制器。
2. 传感器设计:传感器用于采集家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照等。
根据实际需求,选择合适的传感器类型和数量,并设计相应的电路进行连接。
3. 执行器设计:执行器用于控制家居设备的开关、调节等操作。
常见的执行器包括继电器、电机等,需根据实际需求进行选择和设计。
4. 通信接口设计:系统需支持与手机、电脑等设备的通信,因此需设计相应的通信接口,如Wi-Fi、蓝牙等。
四、软件设计1. 操作系统选择:根据硬件平台和系统需求,选择合适的操作系统,如RTOS(实时操作系统)或Linux等。
2. 驱动程序开发:编写驱动程序,实现硬件设备与操作系统的通信,包括传感器数据的读取、执行器控制的实现等。
3. 应用软件开发:开发智能家居应用软件,实现家居设备的远程控制、场景设置、定时任务等功能。
4. 数据处理与存储:对传感器数据进行处理和分析,实现家居环境的智能调节和优化。
同时,将数据存储在云端或本地存储设备中,以便于后期分析和查询。
五、通信技术物联网智能家居系统的通信技术是关键之一。
基于STM32F107微控制器的家庭智能系统开发
基于STM32F107微控制器的家庭智能系统开发基于STM32F107微控制器的家庭智能系统开发黄友文,汪波涛摘要:本文简要叙述了智能家居的发展及应用,采用了基于Cortex-M3内核的STM32f107互联型微控制器作为主控芯片,两块STC89C51单片机作为从机,通过RS485实现内部控制网络的建立,达到本地控制的目的。
同时经分析得出采用红外线遥控实现室内单个房间的电器控制具有较好的实用性与抗干扰能力,设计简单,成本较低,功能拓展方便。
本课题同时利用STM32f107的以太网10/100 MAC模块实现远程登录,使用STM32f107单片机构建Web Sever,并在单片机上移植了精简的TCP/IP协议,实现了嵌入式Web Sever与远程浏览器的动态交互,使用户可以在任何时间和任何地点利用标准的Web浏览器(如IE浏览器)进行远程访问和控制。
极大地方便了家庭生活,提升了家居生活的智能化程度。
关键词: STM32;RS485;智能家居;以太网;Web Sever;远程登录;TCP/IP。
中图分类号:TP2文献标识码:AThe Development of Intelligent Home System Based on the Microcontroller of STM32F107Huang Youwen,Wang Botao ABSTRACT: The article briefly describes the development and application of the smart home, which adopts the Internet microcontroller of STM32F107 based on Cortex-M3 as the master chip, and two STC89C51 microcontroller as a slave. It achieves to establish the internal control network through the RS485 and gains the goalof local control. Meanwhile, according to the analysis, using the infrared remote electrical to control single room has good practicality andanti-jamming capability. The system is designed to be simple, cost-effective, and easy to expand the functionality.The subject not only takes the advantage of the STM32F107 of Ethernet 10/100 MAC module to realize the remote login, but also uses STM32F107 microcontroller to build Web Sever and transplants the streamlined TCP / IP protocol in SCM to achieve the dynamicinteraction of the embedded Web Sever and remote browser, so that users can use a standard Web browser (such as IE browser) for remote access and control at any time and any place.Key Words:STM32; RS485; smart home;Ethernet; Web Sever; remotelogin; TCP / IP.0引言随着经济的发展和社会的进步,人民对物质生活与精神生活的要求也逐日高涨,对生产、生活场所的条件越来越要求方便、舒适、高效、安全以及环保节能,这些需求极大地促进了智能家居的应用。
ARM(STM32F107)的全数字控制逆变器设计
ARM(STM32F107)的全数字控制逆变器设计
1.系统总体方案
1.1 总体设计框图
如图1 所示,逆变器系统由升压电路、逆变电路、控制电路和反馈电路组成。
低压直流电源DC12V 经过升压电路升压、整流和滤波后得到约DC170V 高压
直流电,然后经全桥逆变电路DC/AC 转换和LC 滤波器滤波后得到AC110V
的正弦交流电。
逆变器以ARM 控制器为控制核心,输出电压和电流的反馈信号经反馈电路
处理后进入ARM 处理器的片内AD,经AD 转换和数字PI 运算后,生成相应的SPWM 脉冲信号,改变SPWM 的调制比就能改变输出电压的大小,从而完成
整个逆变器的闭环控制。
1.2 SPWM 方案选择
1.2.1 PWM 电源芯片方案
采用普通的PWM 电源控制芯片,如SG3525,TL494,KA7500 等,此类芯片的优点是能够直接的产生脉宽调制信号,但是它缺点是波形线性不好,而且振荡
发生器是依赖充放电电路而产生波形,当要PWM 芯片产生SPWM 信号需要附加额外很多电路。
1.2.2 CPU 软件方案
采用CPU 产生SPWM 脉冲,如单片机、ARM 或DSP 等,此种方法的优点是脉宽可以通过软件的方式来调节,不仅精度较高,而且外围电路也很简单便宜。
终上所述,选择STM32F107(ARM)完成SPWM 脉冲的产生和整个逆变器的控制。
2.系统硬件电路设计。
基于STM32F107的能耗管控型物联网WiFi插座的设计
智能处理与应用Intelligent Processing and Application基于STM32F107的能耗管控型物联网WiFi插座的设计于树科,瞿国庆,陈 炜(江苏商贸职业学院,江苏 南通 226011)摘 要:随着家用电器逐渐增多,节约用电、家庭能耗管控显得愈发重要。
考虑到市面上现有插座的固定性和单一性,文中提出一种基于创新型、结构化理念设计的智能插座,将物联网、人工智能、云计算等技术进行融合,使其具有能耗计量、AI 学习、智能控制、数据分析、安全预警、社交娱乐等功能。
设计采用STM32F107作为主控芯片,利用WiFi,Bluetooth等技术搭建无线传感器网络,用户可通过个人电脑和手机实现用电设备的能耗管理和安全控制。
关键词:智能插座;云计算;STM32F107;AI学习中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2018)10-0100-02————————————————收稿日期:2018-05-10 修回日期:2018-06-09DOI:10.16667/j.issn.2095-1302.2018.10.0330 引言由于人们生活水平的不断提高,越来越多的普通民众购买了各式各样的家用电器,但随着家用电器的过度涌现,致使生活矛盾凸显。
比如由于电视机和空调遥控器的红外编码不同,导致遥控器之间无法通用[1-2];由于通信组件较为单一,一旦发生故障,就会令整个通信部分出现故障,遥控器无法使用。
因此,终端通信协议标准的统一已成为人们的迫切愿望,但在诸多厂商利益冲突和节约成本的前提下,很难在现有技术水平下实现传统家电的智能化和统一控制。
近几年,由于智能家居的大力推广,市场上涌现出了大量智能设备,新技术的出现未考虑旧家电的接口,导致新旧家电通信协议不匹配。
因此人们迫切需要一种智能设备来实现对所有或绝大多数家用电器的智能化和统一控制。
本文设计的智能插座安装便捷、使用方便、配置灵活,可快速通过互联网接入云服务平台,为用户推送各项能耗数据,提供用能控制策略,分享和交流节能经验。
基于STM32F107的智能窗帘控制系统设计
基于STM32F107的智能窗帘控制系统设计【摘要】实际生活中窗帘成型不易改动为自动化的特点,设计基于STM32F107控制的智能窗帘控制系统,该系统基于一天中光线强弱不断变化的特点,实现了一天中随着日照强度的不同动态控制窗帘的打开与闭合。
此外,为使得智能窗帘系统更加人性化,在设计中加入了用户自定义控制模块,从而实现智能窗帘系统的个性化定制。
【关键词】STM32F107;光线传感器;以太网;智能窗帘1.引言随着物联网的发展,特别是在当今移动化、智能化的浪潮下,现代家居环境开始向着舒适化、安全化发展。
在一年四季中,随着不同季节,人们对于窗帘的打开与闭合的操作是不一致的;在每一天中,随着天气的变化以及时间段的不同,人们对于窗帘的打开与闭合的操作又是不一致的;另外,当上班或者出门在外的时候,也有对家里的窗帘进行控制的需求。
这也就为智能窗帘系统的研发提供了市场价值。
本文基于此特点,主要探讨智能窗帘系统的设计与实现过程。
2.系统总体设计智能窗帘系统由微处理器模块、光线采集模块、以太网接收模块、用户按键模块、信息显示模块、电机驱动模块六部分组成,其系统结构框图如图1所示:智能窗帘系统有三种控制模式:自感应控制模式、用户自定义控制模式以及远程终端控制模式。
自感应控制模式采用光线采集模块以及时钟配置模块来实现,主要是通过对光线强弱变化的感知发送对应信号给微处理器,在与设定的时间匹配的情况下,控制电机的运动从而实现窗帘的智能化打开与关闭。
用户自定义主要采用按键以及显示屏来实现,用户通过按键的设置以及显示屏的信息确认,来个性化定制窗帘的动作。
远程终端控制模式通过以太网与微处理器之间进行数据通信来实现,在联网的情况下,用户在远端发送命令给微处理器,微处理器通过以太网接收到命令后,执行对应的操作。
3.系统硬件设计本系统硬件设计主要包括主控制模块、光线采集模块、用户设置模块、和下位机电机驱动模块四部分。
如图2所示,主控制模块采用STM32F107芯片。
基于ARM微处理器的十回路智能配电监控单元的设计.
基于ARM微处理器的十回路智能配电监控单元的设计O 引言配电自动化技术正朝着数字化、智能化、网络化、多功能的方向飞速发展。
本文以内含ARM7TDMI—STM CPU的微控制器LPC2132芯片作为系统主控制器,针对电力系统数据信号的采集和数据通信,以及电力系统状态监测为研究主题,研究设计出了一种具备智能配电,并可同时监控十个用户回路的终端控制单元,其具备测量各回路中有功功率、无功功率、能量、电压、电流、功率因数等电力参数功能。
1 电力参量的测量原理对称三相电源通常由三个频率相同、幅值相等和初相角为1200的正弦电压源按一定方式连接而成,三相信号可依次称为A、B、C相,记为uA、uB、uC,它们的瞬时表达式如下:在交流电路中,电压与电流之间的相位差的余弦叫做功率因数,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即:功率因数反映的是输出功率中无功功率所占的比例。
提高用电器的功率因数一般有两方面的意义.一是减小输电线路上的功率损失;二是充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。
因此,提高功率因数,对于提高电源设备的利用率,改善供电质量,节约电能都有积极的作用。
2 硬件设计2.1 总体结构为了避免强电信号对弱电信号的干扰,本系统在整体结构上采用三层电路板,即:底层的信号采集电路板,中间层的信号处理电路板,上层的LCD显示电路板。
底层板上布置了很多大而重的元器件,这有利于整个单元实物的稳定性;中间层的主要功能是将信号采集层传递过来的信号加以处理,因此这层板也是本设计的主控电路板;上层板主要是实现显示功能,对从中间层传送过来的测量参数进行实时显示,整个监控单元的总体结构如图1所示。
2.2 微控制器的选择本系统选用LPC2132为微控制器,这是一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TD—MI—STM CPU的微控制器,并带有64/128/256/512KB的嵌入式高速Flash存储器。
LPC2132具有多个32位定时器、1个(LPC2132)10位8路ADC、1O位DAC、PWM通道和多达47个GPIO,以及9个边沿或电平触发的外部中断。
基于STM32F107VCT6微控制器的控制系统解决方案
基于STM32F107VCT6微控制器的控制系统解决方案 本文简要介绍了电动汽车交流充电桩的内容和研究现状。
针对需要设计了基于STM32F107VCT6微控制器的控制系统解决方案,并详细介绍了控制系统的软硬件设计和桩体的电气部分设计。
该系统提供包括人机交互、充电控制、电能计量、IC卡付费、票据打印、运行状态监测、充电保护和充电信息存储和上传等多种完善的功能,满足充电过程的要求。
随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向,发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。
我国高度重视电动汽车的发展,国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。
但要实现电动汽车大面积普及我国还有很长的路要走,需要解决的问题还有很多。
在最近发布的《节能与新能源汽车产业规划》草案中指出将以纯电动汽车作为主要战略取向。
有关专家指出纯电动汽车的发展存在三大瓶颈问题:一是标准的缺失,二是配套政策的不完善,三是基础设施的规划和建设的有序推进。
本文所研究的电动汽车交流充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。
1 电动汽车交流充电桩介绍 交流充电桩,又称交流供电装置,是指固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(办公楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供人机交互操作界面及交流充电接口,并具备相应测控保护功能的专用装置。
交流充电桩采用大屏幕LCD彩色触摸屏作为人机交互界面,可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式充电,具备运行状态监测、故障状态监测、充电分时计量、历史数据记录和存储等功能。
充电桩的交流工作电压(220±15%)V,额度输出电流(AC)为32 A(七芯插座),普通纯电动轿车用交流充电桩充满电大约需要6~8 h,充电桩更适用于慢速充电。
基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计
基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计
随着电动汽车的发展,智能充电系统成为了电动汽车充电的重要组成部分。
本文将设计一种基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统,以提高充电效率和安全性。
本文将选择ARM作为嵌入式处理器的平台。
ARM具有低功耗、高性能和可扩展性的特点,非常适合用于智能充电系统的设计。
通过选择合适的ARM处理器,可以实现充电系统的功能需求。
接下来,本文将设计智能充电系统的硬件部分。
需要设计电源模块,以提供稳定的电流和电压给电动汽车充电。
还需要设计电池管理模块,用于对电动汽车的电池进行管理和监控。
还需要设计安全电路,以防止过流、过压等问题的发生。
在硬件设计中,需要考虑到充电系统的紧凑性和高效性。
然后,本文将设计智能充电系统的软件部分。
需要设计充电控制算法,以控制充电过程中的电压和电流。
需要设计诊断算法,以监测充电系统的状态和健康状况。
还需要设计用户界面,实现用户与充电系统的交互。
在软件设计中,需要考虑到充电系统的实时性和可靠性。
本文将进行智能充电系统的测试和优化。
通过实验和测试,可以验证充电系统的性能和稳定性。
可以根据测试结果对充电系统进行优化和改进,以进一步提高充电效率和安全性。
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提纲
• 一
• 二 • 三
课题背景及意义
总体方案 主芯片简介
一 课题研究背景及实际意义
在当代社会,用电器的数量、种类层出不穷,功 能也逐渐强大,许多高校和社区追求对用户用电 情况实行统一地智能化管理,通过现代化的管理 方法计算机可以完成对用户用电信息的监控,可 以实时检测用户的用电情况,累计电量的多少, 完成收费和查询等功能,同时可以限制恶性用电 器的使用,当遇到紧急情况或出现安全威胁时, 能够及时采取断电等措施,减少或杜绝危险情况 的发生。与以往的人工管理方法相比这种自动化 的管理方式不仅提高了工作效率,而且保证了操 作上正确性,避免了由于人工误动作而带来的问 题。
主控微机
网络 交换机 交换机 主控 多路选择 执 行 单 元 采 集 单 元 执 行 单 元 采 集 单 元 执 行 单 元 采 集 单 元 测控 模块 交换机
1、 主控模块 ①组成:主芯片电路和扩展电路 ②功能:电能计量 负载类型的识别 电量结算 功率显示 向用电单元发出通断的命令 2、 测控模块 ①组成:数据采集单元 执行单元 ②功能:完成电流电压信号的调整 利用继桂敏,廖士中利用AT89S52单片机控制学生公 寓用电的数据采集、计算、显示以及对异常用电的自 动处理。
2、白海城的学生公寓智能电能管理系统的设计利用 了电能计量芯片AD7755和带有A/D转换功能的微处 理器P80C592,设计了一种基于CAN总线的学生公 寓智能电能管理系统。
二 主要方案
系统主要由配电柜、计量控制柜、管理微机和信息 显示屏构成。 (1) 配电柜。 (2) 控制柜。计量控制柜是系统的核心。 (3) 管理微机。 (4) 显示屏。
三 主芯片简介
• • • • • • • • 本系统使用STM32F107作为主芯片,STM32F107芯片 具有以下特点: ARM Cortex-M3内核,哈佛结构,256kB Flash,64KB SRAM。 32位RISC性能处理器; 32位ARM Cortex-M3结构优化; 72 MHz 运行频率/90MIPS(1.25DMIPS/MHz); 硬件除法和单周期乘法; 快速可嵌套中断,6~12个时钟周期; 支持Thumb-2指令集,以16位的代码密度带来了32位的 性能; 具有MPU保护设定访问规则