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標(biāo)題: 基于STM32嬰兒床檢測控制系統(tǒng)及源程序 [打印本頁]
作者: bbxyliyang    時間: 2023-11-16 19:31
標(biāo)題: 基于STM32嬰兒床檢測控制系統(tǒng)及源程序
一、系統(tǒng)方案
1、本設(shè)計采用STM32單片機(jī)作為主控器。
2、DHT11檢測濕度，液晶OLED顯示，聲音檢測聲音，有聲音或尿床，蜂鳴器報警。
3、手機(jī)APP可以控制音樂播放。

二、硬件設(shè)計
原理圖如下：
三、單片機(jī)軟件設(shè)計
1、首先是系統(tǒng)初始化
void LED_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         //使能PA,PD端口時鐘

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;                                 //LED0-->PA.8 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 //IO口速度為50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                         //根據(jù)設(shè)定參數(shù)初始化GPIOA.8
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_2);                                                 //PA.8 輸出高

}

2、液晶顯示程序
/************************************************************************************
*  Copyright (c), 2014, HelTec Automatic Technology co.,LTD.
*            All rights reserved.
*


*
* File name: OLED_I2C.c
* Project  : HelTec.uvprij
* Processor: STM32F103C8T6
* Compiler : MDK fo ARM
*
* Author : 小林
* Version: 1.00
* Date   : 2014.4.8
* Modification: none
*
* Description:128*64點陣的OLED顯示屏驅(qū)動文件，僅適用于惠特自動化的SD1306驅(qū)動IIC通信方式顯示屏
*
* Others: none;
*
* Function List:
*        1. void I2C_Configuration(void) -- 配置CPU的硬件I2C
* 2. void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data) -- 向寄存器地址寫一個byte的數(shù)據(jù)
* 3. void WriteCmd(unsigned char I2C_Command) -- 寫命令
* 4. void WriteDat(unsigned char I2C_Data) -- 寫數(shù)據(jù)
* 5. void OLED_Init(void) -- OLED屏初始化
* 6. void OLED_SetPos(unsigned char x, unsigned char y) -- 設(shè)置起始點坐標(biāo)
* 7. void OLED_Fill(unsigned char fill_Data) -- 全屏填充
* 8. void OLED_CLS(void) -- 清屏
* 9. void OLED_ON(void) -- 喚醒
* 10. void OLED_OFF(void) -- 睡眠
* 11. void OLED_ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize) -- 顯示字符串(字體大小有6*8和8*16兩種)
* 12. void OLED_ShowCN(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char N) -- 顯示中文(中文需要先取模，然后放到codetab.h中)
* 13. void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[]) -- BMP圖片
*
* History: none;
*
*************************************************************************************/

#include "OLED_I2C.h"
#include "delay.h"
#include "codetab.h"

void I2C_Configuration(void)
{
        I2C_InitTypeDef  I2C_InitStructure;
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

        /*STM32F103C8T6芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;//I2C必須開漏輸出
        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

        I2C_DeInit(I2C1);//使用I2C1
        I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
        I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
        I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;//主機(jī)的I2C地址,隨便寫的
        I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
        I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
        I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;//400K

        I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
        I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
}

void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));

        I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//開啟I2C1
        while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));/*EV5,主模式*/

        I2C_Send7bitAddress(I2C1, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);//器件地址 -- 默認(rèn)0x78
        while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

        I2C_SendData(I2C1, addr);//寄存器地址
        while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

        I2C_SendData(I2C1, data);//發(fā)送數(shù)據(jù)
        while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

        I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);//關(guān)閉I2C1總線
}

void WriteCmd(unsigned char I2C_Command)//寫命令
{
        I2C_WriteByte(0x00, I2C_Command);
}

void WriteDat(unsigned char I2C_Data)//寫數(shù)據(jù)
{
        I2C_WriteByte(0x40, I2C_Data);
}

void OLED_Init(void)
{
delay_ms(100); //這里的延時很重要

        WriteCmd(0xAE); //display off
        WriteCmd(0x20);        //Set Memory Addressing Mode        
        WriteCmd(0x10);        //00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
        WriteCmd(0xb0);        //Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
        WriteCmd(0xc8);        //Set COM Output Scan Direction
        WriteCmd(0x00); //---set low column address
        WriteCmd(0x10); //---set high column address
        WriteCmd(0x40); //--set start line address
        WriteCmd(0x81); //--set contrast control register
        WriteCmd(0xff); //亮度調(diào)節(jié) 0x00~0xff
        WriteCmd(0xa1); //--set segment re-map 0 to 127
        WriteCmd(0xa6); //--set normal display
        WriteCmd(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
        WriteCmd(0x3F); //
        WriteCmd(0xa4); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
        WriteCmd(0xd3); //-set display offset
        WriteCmd(0x00); //-not offset
        WriteCmd(0xd5); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
        WriteCmd(0xf0); //--set divide ratio
        WriteCmd(0xd9); //--set pre-charge period
        WriteCmd(0x22); //
        WriteCmd(0xda); //--set com pins hardware configuration
        WriteCmd(0x12);
        WriteCmd(0xdb); //--set vcomh
        WriteCmd(0x20); //0x20,0.77xVcc
        WriteCmd(0x8d); //--set DC-DC enable
        WriteCmd(0x14); //
        WriteCmd(0xaf); //--turn on oled panel
}

void OLED_SetPos(unsigned char x, unsigned char y) //設(shè)置起始點坐標(biāo)
{
        WriteCmd(0xb0+y);
        WriteCmd(((x&0xf0)>>4)|0x10);
        WriteCmd((x&0x0f)|0x01);
}

void OLED_Fill(unsigned char fill_Data)//全屏填充
{
        unsigned char m,n;
        for(m=0;m<8;m++)
        {
                WriteCmd(0xb0+m);                //page0-page1
                WriteCmd(0x00);                //low column start address
                WriteCmd(0x10);                //high column start address
                for(n=0;n<128;n++)
                        {
                                WriteDat(fill_Data);
                        }
        }
}

void OLED_CLS(void)//清屏
{
        OLED_Fill(0x00);
}

//--------------------------------------------------------------
// Prototype      : void OLED_ON(void)
// Calls          :
// Parameters     : none
// Description    : 將OLED從休眠中喚醒
//--------------------------------------------------------------
void OLED_ON(void)
{
        WriteCmd(0X8D);  //設(shè)置電荷泵
        WriteCmd(0X14);  //開啟電荷泵
        WriteCmd(0XAF);  //OLED喚醒
}

//--------------------------------------------------------------
// Prototype      : void OLED_OFF(void)
// Calls          :
// Parameters     : none
// Description    : 讓OLED休眠 -- 休眠模式下,OLED功耗不到10uA
//--------------------------------------------------------------
void OLED_OFF(void)
{
        WriteCmd(0X8D);  //設(shè)置電荷泵
        WriteCmd(0X10);  //關(guān)閉電荷泵
        WriteCmd(0XAE);  //OLED休眠
}

//--------------------------------------------------------------
// Prototype      : void OLED_ShowChar(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize)
// Calls          :
// Parameters     : x,y -- 起始點坐標(biāo)(x:0~127, y:0~7); ch[] -- 要顯示的字符串; TextSize -- 字符大小(1:6*8 ; 2:8*16)
// Description    : 顯示codetab.h中的ASCII字符,有6*8和8*16可選擇
//--------------------------------------------------------------
void OLED_ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize)
{
        unsigned char c = 0,i = 0,j = 0;
        switch(TextSize)
        {
                case 1:
                {
                        while(ch[j] != '\0')
                        {
                                c = ch[j] - 32;
                                if(x > 126)
                                {
                                        x = 0;
                                        y++;
                                }
                                OLED_SetPos(x,y);
                                for(i=0;i<6;i++)
                                        WriteDat(F6x8[c][ i]);
                                x += 6;
                                j++;
                        }
                }break;
                case 2:
                {
                        while(ch[j] != '\0')
                        {
                                c = ch[j] - 32;
                                if(x > 120)
                                {
                                        x = 0;
                                        y++;
                                }
                                OLED_SetPos(x,y);
                                for(i=0;i<8;i++)
                                        WriteDat(F8X16[c*16+i]);
                                OLED_SetPos(x,y+1);
                                for(i=0;i<8;i++)
                                        WriteDat(F8X16[c*16+i+8]);
                                x += 8;
                                j++;
                        }
                }break;
        }
}

//--------------------------------------------------------------
// Prototype      : void OLED_ShowCN(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char N)
// Calls          :
// Parameters     : x,y -- 起始點坐標(biāo)(x:0~127, y:0~7); N:漢字在codetab.h中的索引
// Description    : 顯示codetab.h中的漢字,16*16點陣
//--------------------------------------------------------------
void OLED_ShowCN(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char N)
{
        unsigned char wm=0;
        unsigned int  adder=32*N;
        OLED_SetPos(x , y);
        for(wm = 0;wm < 16;wm++)
        {
                WriteDat(F16x16[adder]);
                adder += 1;
        }
        OLED_SetPos(x,y + 1);
        for(wm = 0;wm < 16;wm++)
        {
                WriteDat(F16x16[adder]);
                adder += 1;
        }
}

//--------------------------------------------------------------
// Prototype      : void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[]);
// Calls          :
// Parameters     : x0,y0 -- 起始點坐標(biāo)(x0:0~127, y0:0~7); x1,y1 -- 起點對角線(結(jié)束點)的坐標(biāo)(x1:1~128,y1:1~8)
// Description    : 顯示BMP位圖
//--------------------------------------------------------------
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
        unsigned int j=0;
        unsigned char x,y;

  if(y1%8==0)
                y = y1/8;
  else
                y = y1/8 + 1;
        for(y=y0;y<y1;y++)
        {
                OLED_SetPos(x0,y);
    for(x=x0;x<x1;x++)
                {
                        WriteDat(BMP[j++]);
                }
        }
}

3、按鍵程序
void KEY_Init(void)
{

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能PORTA,PORTC時鐘

        GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);//關(guān)閉jtag，使能SWD，可以用SWD模式調(diào)試

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_1;//PA15
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //設(shè)置成上拉輸入
         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA15

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2;//PC5
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //設(shè)置成上拉輸入
         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC5

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;//PA0
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0設(shè)置成輸入，默認(rèn)下拉         
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0

}
//按鍵處理函數(shù)
//返回按鍵值
//mode:0,不支持連續(xù)按;1,支持連續(xù)按;
//返回值：
//0，沒有任何按鍵按下
//KEY0_PRES，KEY0按下
//KEY1_PRES，KEY1按下
//WKUP_PRES，WK_UP按下
//注意此函數(shù)有響應(yīng)優(yōu)先級,KEY0>KEY1>WK_UP!!
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{         
        static u8 key_up=1;//按鍵按松開標(biāo)志
        if(mode)key_up=1;  //支持連按                  
        if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))
        {
                delay_ms(10);//去抖動
                key_up=0;
                if(KEY0==0)return KEY0_PRES;
                else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;
                else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES;
        }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;              
        return 0;// 無按鍵按下
}
4、核心算法程序
int main(void)
{               

         u8 t=0,num=0,cnt;                           
        u8 temperature;              
        u8 humidity;  
         u8 hh=60;
        delay_init();                     //延時函數(shù)初始化         
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級，2位響應(yīng)優(yōu)先級
        uart_init(9600);         //串口初始化為9600

         I2C_Configuration();
        OLED_Init();
                  KEY_Init();                  //初始化與按鍵連接的硬件接口
                        OLED_Fill(0xFF);//全屏點亮
                delay_ms(2);

        OLED_Fill(0x00);//全屏滅
        delay_ms(2);
                  while(DHT11_Init())        //DHT11初始化        
        {

        }        
          LED_Init();
        HW_Init();
        while(1){




                if(Res=='1')        
                {

LED0=0;

                }
                if(Res=='2')
                {
        LED0=1;
                }

                        num=KEY_Scan(0);                //得到鍵值
                switch(num)
                {                                 
                        case KEY0_PRES:
                          if(hh>=1) hh--;
                                break;
                                break;

                        case KEY1_PRES:


                        case WKUP_PRES:                                
                     hh++;
                           if(hh>100) hh=99;

                                break;

                }  






                OLED_ShowStr(0,0,"TEMP:",2);                                //測試8*16字符
                OLED_ShowStr(0,2,"HUMI:",2);                                //測試8*16字符
                OLED_ShowStr(0,4,"Alar:",2);                                //測試8*16字符
                if(hw==0)
                {
                OLED_ShowStr(80,4,"sound",2);                                //測試8*16字符
                        printf("sound\n");
                }
                else

                {
                        OLED_ShowStr(80,4,"     ",2);                                //測試8*16字符
                }
                if(humidity>=hh)
                {
                                OLED_ShowStr(0,6,"bed-wetting",2);                                //測試8*16字符
                           printf("bed-wetting\n");
                }
                else
                                 OLED_ShowStr(0,6,"           ",2);                                //測試8*16字符
                delay_ms(2);
                if(t%5==0)//每100ms讀取一次
                {                                                                          
                        DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);                //讀取溫濕度值                        
     display(40,0,temperature/10);
                         display(48,0,temperature%10);
                         display(40,2,humidity/10);
                         display(48,2,humidity%10);
                        display(40,4,hh/10);
                         display(48,4,hh%10);

                        printf("TEMP:%d\n",temperature);
                        printf("HUMI:%d\n",humidity);

                        //LCD_ShowNum(60+40,150,temperature,2,16);                //顯示溫度                           

                        //LCD_ShowNum(60+40,170,humidity,2,16);                        //顯示濕度                    
                }                                   
                 delay_ms(10);
                t++;
                if(t==10)
                {
                        t=0;

                }


        //printf("t:%d\n",t);
        //delay_ms(500);
        //t++;
        }
}

四、 proteus仿真設(shè)計
Proteus軟件是一款應(yīng)用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺的基礎(chǔ)上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設(shè)計的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達(dá)到我們設(shè)定的目的，避免我們搭建實物的時候，如果當(dāng)初選擇的方案有問題，我們器件都已經(jīng)焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會浪費人力和物力，也給開發(fā)者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個問題，我們在設(shè)計之初，就使用該軟件進(jìn)行模擬仿真，測試，選擇滿足我們設(shè)計的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測試沒問題的仿真圖紙，焊接實物，調(diào)試，最終完成本設(shè)計的作品。


作者: mengsiu    時間: 2023-11-17 16:23
寶寶尿床
     ↓
寶寶哭了↖
      ↓       ↑
檢測到了  ↑
      ↓       ↑
蜂鳴器響↗
作者: bbxyliyang    時間: 2023-11-18 10:38
mengsiu 發(fā)表于 2023-11-17 16:23
寶寶尿床
     ↓
寶寶哭了↖

對的，沒錯，還可以手機(jī)控制播放音樂
作者: 007152864    時間: 2023-11-19 21:29
非常不錯
作者: 007152864    時間: 2023-11-19 21:30
功率電子保護(hù)技術(shù)
作者: mengsiu    時間: 2023-11-20 21:13
mengsiu 發(fā)表于 2023-11-17 16:23
寶寶尿床
     ↓
寶寶哭了↖

還有一個問題！
使用DHT11檢測寶寶尿床，難道是要把DHT11塞到寶寶紙尿褲里？還是說整臺機(jī)器塞進(jìn)去？
作者: 風(fēng)158    時間: 2023-11-21 00:08
搞這么復(fù)雜？
用2個三極管組成音頻振蕩電路驅(qū)動喇叭發(fā)聲（用1個三極管驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲也行），再用2層紗布縫入2根細(xì)銅絲檢測水分，控制發(fā)聲電路就ok了。
至于小孩哭不需要提醒吧？除非是遠(yuǎn)程。
必須尊重你的探索精神。



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