毕设原理（基于STM32的智慧家居环境检测）

1、总体流程

        中间是主控板，毕设的主要功能是温湿度、光敏的数据能够发送到云端查看，然后进行语音控制。 左边这个I2C总线有两个引脚，这两个引脚同时连接了ADS1115模块、EERROM模块、BH1750模块和 HDC1080模块，这四个模块都是通过I2C通信的，它们都连在同一个引脚上，通过地址的不同去区别他们。主控板就是这样获得数据的。（如果是用树莓派，或者什么python之类的话，应该是直接调一个函数，然后它就可以直接获得这个光敏的数据和温湿度的这些数据。STM32只不过就是你自己在里面要写.C.H的代码。)

        其它像PM2.5的传感器、短信收发模块（配置好以后，它会自动发一个短信）、屏幕（正点原子的屏幕）、LD33211语音模块（可以发数据给这个给单片机）、LORA模块、ESP8266等，都是通过串口连接。

        LORA模块和节点板之间的数据，相当于是透明传输，主控板给他发数据，那个节点就能收到。在节点板上面，我也放了一个和主控板一样的小的温湿度传感器。ESP8266可以连到one net平台。其实，我的毕设做的就是把光敏、温湿度的数据还有PH2.5之类的数据都读取以后通过ESP8266发送到one net云平台，通过屏幕显示和语音模块实现和用户的交互。语音模块是别人做好的，我只是用了它通过串口连接（语音模块通过什么协议怎么连接的要知道）。

2、相关模块及代码

（1）PMS5003颗粒物传感器

a)传感器技术指标

b)怎么用：（主要用RX和TX）

 

c)主动式传输协议（这个模块通电以后，它就默认的TX和RX引脚往外发送数据，外面用一个单片机去接收对应的数据，把它读出来，然后解码就可以就得到对应的PM2.5的值。这就是主动传输，你只要对应的去解码就可以了。）

“默认波特率：9600bps 校验位：无 停止位：1 位”

解释：它的波特率是9600，没有奇偶校验位，停止位是一位，把串口配置成这个模式就可以了。

“协议总长度：32 字节”

解释：它每次（比如说每隔一秒钟）就会发32个字节的数据给你。你只要给他通了电，即VCC、GND一接，它就会通过串口这钟格式自动地刷刷给你发送数据。（不是乱码，比如0x42, 0x4d, 0x52, 0x62，这种数据每次会发送32个字节，一秒发32个，下一秒再发32个，这就是一帧数据，相当于数据帧。）

起始符的作用：相当于引导码、头指针，或者说数据之间进行分割的这种标识的东西。通过引导码区别两帧数据。

 

3、 代码

S1）接在串口1上，对串口1进行相关配置

说明书中串口1波特率是9600

 说明书中没有奇偶校验位，1个停止位

 GPIO口的配置

S2） 串口配置好以后，开启串口中断

开启串口中断，（串口中断：串口收到数据时，会进入中断服务函数，如图）。

         当一个事件发生的时候，如果配置了中断，它就会进入一个中断服务函数，在那个中断服务函数里面执行完毕了以后，再出去，回到刚才程序执行的地方，然后继续往下走。

        进入串口一的中断，在串口一中断里面。判断就是否收到中断的这种标志位，如果这个串口一它的接收中断不是reset，那么就说明他它是因为他中断发生了以后，set会变成1的，就是中断标志位置1，判断这个中断标志位接收中断是不是变成1，如果是的，就进入if的语句，就说明我有中断了，然后读取。代码中定义了u8的变量（unsigned8）

        读这个串口1过来的第一个数据，存在BUF，这是定义了一个数组变量，这个数组就是一个缓冲区。我定义了一个数组，这个数组是空的，方便来存放这个数据的，他每次是32个字节，所以就是定义32个，正点原子例程里定义是200个，也行，其实32个就行了，其实32个就够了，因为我们每次只收32个数据。就定义这么一个缓冲区。

        把先收到的第一个数据给缓冲区以后，这个里面相当于是一个变量，给它加一。比如说我读到的第一个数据是放在数组零那个单元格的，零数组在第零个单元格，然后第二个读了以后就给他加一，那么下一回再过来，别人再给你发数据的时候，它就放到了一号单元格。因为它这里加了一，下一次发就放到了二号单元格，这样的话就能够收到发过来的数据。然后我在这里if判断，第零个就是第一个我收到的数据是不是0X42。因为协议当中讲了第一个应该是0X42，第二个是不是0X4D。如果第一个不是0X42第二个也不是0X4D的话，那就说明数据是错的，就是没有收到。给它赋值0，就永远是在第一个区域收数据，那它这个指针就永远是零。

        如果说它第一个收到的数据是0X42，第二个是0X4D，那么这条语句就不会被执行，它后面的数据就接着能被收，收到的是正确的数据（因为头指针是对的，头两个数据是对的）。说明后面是真的给我们发送的数据，收到的大于31就是变成了32，也就意味着前面零到31，我们已经收满了，就是一共收了32个数据，因为他每次就是如果发送正确的话，应该是给我们发32个字节。当它大于31的时候，我认为我那32个数据就是这个传感器给我发的这32个字节。

        接下来这32个字节，收到缓冲区，即定义的这个BUF的数组里面。接下来要读哪一位就读哪一位。一二位是0x42，0x4d。18的话，就是前面已经收了0~17共18个数据，18=2+2*9，即读取第9个数据。

         转换完以后，数据已经获得完了，这时再把指针清零。串口再给我发数据的时候，那我这个从这个串口读到的数据就是放在这个缓冲区的第0号单元格。这样PM2..5传感器的数据就读出来了，你只要把它显示出来就可以，显示在屏幕上也可以，通过串口，使用正点原子的例程。

 （2）短信收发模块

（注释掉了，因为每次测试，都会发送短信，要花钱）

需要更改“本地常量声明”。

 本地编码“短信中心号（倒叙）、目标手机（倒叙）、短信内容（倒叙）”

 （3）温湿度计模块

（与蓝桥杯类似，不赘述）（模块gy30）（放开发板边上，以免受开发板干扰）

 （4）onenet官方代码

 mqtt是什么？（代理，发布者，订阅者）（专门为低带宽、高延迟或不可靠的网络设计的）（易于实现、数据传输的服务质量可控、占用带宽小、传输数据内容不可预知、设备连接状态可知）

esp8266.c中修改一下热点名和密码；

onenet.c中修改一下产品ID、鉴权信息、设备ID。

收发信息：

 主函数中的对应数据：

在云平台新建一个设备。

（5）语音模块

LD3322模块，操作简单，几乎0代码。登录智能公元。

一定要先说唤醒词~

麦克风配置是单麦克风还是双麦克风？单麦克风，因为模块上只有一个麦克风；

进厂还是原厂的？原厂的……

3、其它问题

（1）工作流程

S1）想要做哪些功能，对应哪些接口（串口5是SD卡，用不了），分配好引脚；

S2）画原理图和立创上没有的封装；

S3）画PCB（半个月）自己连线（比较复杂，无法自动布线）（两个开发板，主控板和节点板）；

S4）焊接和代码（可以用正点原子的先写代码）焊好以后要一个一个测试，捷配打板；

（2）创新点

        没有什么创新，开发板完全由自己焊接制作（省钱，锻炼）；

        为什么没做贴片，风险大，害怕来不及做；

        和正点原子的区别：没有用排针（更适于开发），全部引出来做了接口（更适于用）；

        布线都是差分布线，都是自己算的，高速信号线。要走高速信号一样，因为频率高了以后，如果你这个这个距离不一样的话，那数据传输的时候会出现错误的（正点原子这个地方都没有差分布线，但是这次是为了严谨一下，学生说就换个差分布线，其实不差分数据照样传输，问题也不大）

        （数字滤波器）

        联网一类的数据这个功能都去实现了，去做通了一下，能够把数据传到传到onenet平台上面，能够显示出来，能够这些东西能调通，也是作为一个书本知识的验证。

        节点板右边原来是想做数据采集的