基于STM32F4控制的低功耗热敏电阻温度无线监测系统设计VIP免费

-50-http://www.sjie.orgScientificJournalofInformationEngineeringApril2015,Volume5,Issue2,PP.50-55AWirelessTemperatureMonitoringSystemDesignwithLowConsumptionThermistorBasedonSTM32F4ChenLiu,ShuqinGeng#,JinhuiWang,LigangHou,XiaohongPeng,YingYuanElectrnidControlDepartment,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China#Email:gengshuqin@bjut.edu.cnAbstractAdesignofwirelesstemperaturemeasuringsystembasedonSTM32F4processorisintroduced.STM32F407VGmicro-controlleristhesystemcore,usinglow-powerthermalresistorandvoltagefollowercircuits,ADconversion,temperaturemeasurement,LCDdisplay,usinglow-powerlow-voltagemonitoringcircuit.Thesystemissmall,lowpowerconsumption,easytoimplement,highprecision,remotetemperaturemeasurementandotherconvenientfeatures,suitableforremotetemperaturemonitoring.Keywords:Wireless;TemperatureMeasurement;LowPowerConsumption基于STM32F4控制的低功耗热敏电阻温度无线监测系统设计刘晨，耿淑琴，汪金辉，侯立刚，彭晓宏，袁颖北京工业大学电控学院电子科学与技术学科部，北京100124摘要：介绍一种基于STM32F4处理器控制的温度无线测量系统设计方案。以STM32F407VG微控制器为核心，采用低功耗热敏电阻和电压跟随器电路，经AD转换，测量温度用LCD显示，采用低功耗低电压监测电路。具有体积小、功耗低、易实现、精度高、远程测温方便等特点，适用于远程环境温度监测。关键词：无线；温度测量；低功耗引言温度是日常生活与工农业生产中的一个重要参数，传统的温度计存在反应速度慢、测量精度不高以及读数麻烦等缺点，随着电子技术的发展,各种基于单片机的温度测量系统先后被提出[1-4]。文献[5]采用了另一种CC1101射频模块实现家庭智能控制，通信的距离较近，不能实现远程通信。文献[6]设计了一套基于STM32单片机的智能家居控制系统，该系统结合了Wi-Fi无线通信、传感器等技术。用户使用手机或个人电脑通过Wi-Fi访问STM32单片机，实现远程无线智能控制。本系统通过手机短信与智能温度测量系统的通信，实现对温度数据的远程监控，当温度较高或较低时发出报警信号，具有体积小、精度高、处理能力强等特点。不受WIFI限制。STM32F407VG是一款ST（意法半导体）推出的以基于ARMCortex™-M4为内核的高性能微控制器，其采用了90纳米的NVM工艺和ART（自适应实时存储器加速器，AdaptiveReal-TimeMemoryAccelerator™）[7]。本系统是基于STM32、热敏电阻和电压跟随器，经AD转换，测量温度用LCD显示的温度监控系统的设计。1温度系统架构模型系统框图如图1所示，由控制器、手机通信模块、显示模块、热敏电阻电路和电压跟随器组成。利用热-51-http://www.sjie.org敏电阻随温度变化其阻值发生变化，因此热敏电阻上的电压就会发生变化。电压信号经电压跟随器稳定、隔离输入到处理器，经AD转换而后由液晶显示器显示实测的温度。温度定期可以通过通信模块发送到手机，当温度过高或过低会发出报警信息，实现远程测温。2各个模块的选择和设计2.1微处理器开发板的选择ARMCortex™-M4的STM32F407VG是内核高性能的微控制器。其采用的ART技术使得程序零等待执行，提升了程序执行效率，STM32F407VG可达到210DMIPS@168MHz。自适应实时加速器能够完全释放Cortex-M4STM32F407VG内核的性能；STM32F407VG微控制器集成了单周期DSP指令和FPU（floatingpointunit，浮点单元），提升了计算能力，可以进行一些复杂的计算和控制，为温度浮点计算提供了高性能的硬件准备。图1数字温度计框图模型STM32F407VG的ADC模块基准电压VREF+在芯片内部与电源信号线相连，本系统选用一个高精度的3.3V作为外部参照电压，解决了因VCC电源电压精度不高带来的ADC测量不精准的问题。STM32F407VG的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。共有18个通道，可测量2个内部信号源和16个外部信号源，足以满足温度的测量需求。各通道的A/D转换可以单次、连续扫描或间断模式执行。ADC的结果可以以右对齐或左对齐方式存储在数据寄存器中，方便了数据的读取和存储。对于热...