畢業(yè)論文-兒童健康檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、大連東軟信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目論文題目：兒童健康檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系 所： 電子工程系 專 業(yè)：電子信息工程（嵌入式系統(tǒng)工程方向） 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 導(dǎo)師職稱： 副教授 完成日期： 2014年 5月 2日 大連東軟信息學(xué)院Dalian Neusoft University of Information大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要VII兒童健康檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要如今隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，在人們生活水平提高的同時(shí),服務(wù)類消費(fèi)不斷上升,人們?cè)絹碓阶非蠛唵慰旖?實(shí)用有效的服務(wù)。一個(gè)不錯(cuò)的檢測工具須做到的就是操作簡單，測量準(zhǔn)確和安全對(duì)身體沒有傷害。本作

2、品在學(xué)習(xí)了一定傳感器知識(shí)和嵌入式系統(tǒng)方面的一些應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，其測量時(shí)只需滿足傳感器的測量需求就可以得出身體的指數(shù)，滿足了人們最求的簡單實(shí)用的要求。本文研制了一種利用STM32F 103中低端的32位ARM控制器為處理的一款兒童健康狀態(tài)檢測儀。兒童健康檢測儀為了方便用戶日常的簡單常規(guī)生理指數(shù)檢測，根據(jù)日常需要本設(shè)計(jì)由兩大部分組成，即信息采集部分和信息處理部分。而信息采集部分通過傳感器采集兒童當(dāng)前身體情況包括體表溫度、濕度和身高的數(shù)據(jù).而信息處理部分即把采集的溫度、濕度和身高等數(shù)據(jù)通過STM32F103處理器處理后，將采集信息顯示在5110彩屏上和語音播放以及短信危險(xiǎn)報(bào)警（GSM模塊）。設(shè)計(jì)主要利

3、用HC-SR04超聲波測距模塊、DHT11溫濕度傳感器和GTM900-B的GSM短信電話模塊，將采集來的數(shù)據(jù)利用STM32F103進(jìn)行處理。調(diào)用子程序?qū)φZ音模塊、GSM 模塊和彩屏顯示進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出。該檢測儀是以傳感器為核心將用戶為常規(guī)生理檢查要求的意愿進(jìn)行程序化的控制系統(tǒng)，已達(dá)到簡單的生理數(shù)據(jù)采集和處理報(bào)警。就設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要從以下3方面：數(shù)據(jù)采集簡便：選用HC-SR04超聲波測距模塊、DHT11溫濕度傳感器，可以讓兒童不需要去醫(yī)院的情況下，在家長協(xié)助下進(jìn)行簡單的身體數(shù)據(jù)采集,避免了去醫(yī)院排隊(duì)以及高額費(fèi)用。平時(shí)在家中，家長可以隨時(shí)隨地了解孩子的身體情況。也可以讓兒童自己使用，在檢測到異常狀況下

4、，可以通過處理器通過調(diào)用子程序讓GSM模塊發(fā)送短消息告知家長。它可以省時(shí)省力，人性化的給用戶提供一些簡單的常規(guī)檢測服務(wù)。智能化：在通過傳感器采集到數(shù)據(jù)后，處理器通過主程序處理后調(diào)用各個(gè)子程序進(jìn)行顯示，異常語音報(bào)警以及短信報(bào)警服務(wù)。不需要人為的進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算。為了這一性能，我們專門運(yùn)用了語音模塊和GSM模塊進(jìn)行處理，來滿足這一需求。語音報(bào)警和GSM短信報(bào)警，在身體指數(shù)超過或者低于正常是數(shù)值時(shí)，處理器會(huì)自動(dòng)調(diào)用子程序進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，STM32，HC-SR04，DHT11溫濕度傳感器和GTM900-B大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AbstractDesign and Imple

5、mentation of Child Health DetectorAbstractToday, with the rapid development of the information age , peoples living standards improve at the same time , the service class consumption rising , people are increasingly seeking quick and easy, practical and effective services. A good detection tools req

6、uired to do is simple, accurate and safe measurements of the body without harm. This work is in learning some of the knowledge and application of certain sensors embedded systems and design , just to meet their needs when measuring sensors can be drawn on the body of the index , a simple and practic

7、al to meet the requirements of one of the most requested.This paper developed a childrens health status detector with using a STM32F103 low-end 32-bit ARM controller for the process. Child Health detector in order to facilitate a simple daily routine physiological index detector users, according to

8、the daily needs of the design consists of two parts , namely, information collection and information processing section. And collected by the sensor information acquisition section for children , including the current physical condition of the surface temperature , humidity, and the height data whil

9、e the information processing section i.e. the acquisition of temperature , humidity, and height data processor STM32F103 , the collected information is displayed in 5110 the color screen and voice playback and hazard warning messages (GSM module ) .Designed mainly use HC-SR04 ultrasonic ranging modu

10、le , DHT11 temperature and humidity sensors and GTM900-B of the GSM SMS phone module will use the data collected to be processed STM32F103 . Subroutine call to the voice module , GSM module and color display output data. The detector is a sensor at the core user requirements for the routine physical

11、 examination willingness programmed control system , has reached a simple physiological data acquisition and processing alarms. The design goals, mainly from the following three aspects : simple data collection : use HC-SR04 ultrasonic ranging module , DHT11 temperature and humidity sensors , allowi

12、ng children do not need to go to the hospital s case , a simple physical data collection assistance of parents avoid the queues and the high cost to the hospital . Usually at home , parents can learn about the child s physical condition at any time. You can also make use of the children themselves ,

13、 under the abnormal condition is detected , you can let the processor by calling the subroutine GSM module to send a short message to inform the parents. It can be time-saving , user-friendly to the user to provide some simple routine testing services. intelligence : After the data collected by the

14、sensor , the processor of each subroutine call display, voice alarm and SMS alarm abnormal services handled by the main program ,Without human manual calculations. For this performance , we specialize in the use of the voice module and GSM module for processing , to meet this demand . voice alarm an

15、d GSM SMS alarm when body mass index is above or below the normal value , the processor will automatically call the subroutine corresponding processing.Key words : Embedded systems , STM32, HC-SR04, DHT11 temperature and humidity sensors and GTM900-B大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄 TOC o 1-3 u 摘 要 PAGEREF _To

16、c385338440 h IAbstract PAGEREF _Toc385338441 h III第1章緒 論 PAGEREF _Toc385338442 h 11.1 課題研究背景與意義 PAGEREF _Toc385338443 h 11.2 課題研究內(nèi)容與方法 PAGEREF _Toc385338444 h 11.3 課題研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc385338445 h 11.3.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r PAGEREF _Toc385338446 h 21.3.2 STM32單片機(jī)的發(fā)展 PAGEREF _Toc385338447 h 2第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹 PAGEREF _

17、Toc385338448 h 32.1 STM32固件庫 PAGEREF _Toc385338449 h 32.2 傳感器和外圍電路 PAGEREF _Toc385338450 h 32.3 GSM電話短信模塊 PAGEREF _Toc385338451 h 3第3章系統(tǒng)需求分析 PAGEREF _Toc385338452 h 43.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) PAGEREF _Toc385338453 h 43.2 系統(tǒng)功能需求 PAGEREF _Toc385338454 h 43.3 系統(tǒng)非功能需求 PAGEREF _Toc385338455 h 43.4 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 PAGEREF _Toc38

18、5338456 h 43.5 系統(tǒng)可行性分析 PAGEREF _Toc385338457 h 43.5.1 技術(shù)可行性 PAGEREF _Toc385338458 h 43.5.2 經(jīng)濟(jì)可行性 PAGEREF _Toc385338459 h 53.5.3 安全可行性 PAGEREF _Toc385338460 h 5第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338461 h 64.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 PAGEREF _Toc385338462 h 64.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338463 h 64.3 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338464 h 8

19、4.3.1 單片機(jī)與外圍存儲(chǔ)器連接電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338465 h 84.3.2 超聲波測距模塊電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338466 h 94.3.3 DTH11溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338467 h 94.3.4 Nokia5110液晶模塊電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338468 h 104.3.5 GSM電話短信模塊模塊電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338469 h 114.3.6 按鍵電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338470 h 124.3.7 LED燈電路設(shè)計(jì) PAGEREF _To

20、c385338471 h 124.4 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338472 h 134.4.1 控制流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338473 h 134.4.2 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338474 h 134.4.3 功能模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338475 h 154.4.4 開機(jī)界面的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338476 h 154.4.5 報(bào)警模塊顯示 PAGEREF _Toc385338477 h 154.4.6 功能菜單設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338478 h 164.4.7 按鍵識(shí)別模塊設(shè)計(jì)

21、PAGEREF _Toc385338479 h 174.4.8 傳感器采集信號(hào)處理設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338480 h 174.4.9 系統(tǒng)其他電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc385338481 h 17第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338482 h 185.1環(huán)境配置 PAGEREF _Toc385338483 h 185.2功能模塊實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338484 h 185.2.1開機(jī)界面模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338485 h 185.2.2報(bào)警模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338486 h 195.2.

22、3功能菜單模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338487 h 215.2.4按鍵識(shí)別模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338488 h 225.2.5傳感器采集信號(hào)處理模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338489 h 235.2.6其他模塊的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc385338490 h 255.3 系統(tǒng)集成與調(diào)試 PAGEREF _Toc385338491 h 255.3.1實(shí)物圖的連接 PAGEREF _Toc385338492 h 255.3.2程序的燒寫與調(diào)試 PAGEREF _Toc385338493 h 265.3.3系統(tǒng)整體的聯(lián)調(diào) PAGEREF

23、_Toc385338494 h 26第6章系統(tǒng)測試 PAGEREF _Toc385338495 h 286.1 測試概述 PAGEREF _Toc385338496 h 286.2 測試用例 PAGEREF _Toc385338497 h 286.2.1 硬件各模塊測試 PAGEREF _Toc385338498 h 286.2.2 軟件各模塊測試 PAGEREF _Toc385338499 h 296.2.3 系統(tǒng)聯(lián)合測試 PAGEREF _Toc385338500 h 29第7章結(jié)論 PAGEREF _Toc385338501 h 31參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc385338502

24、h 32致 謝 PAGEREF _Toc385338503 h 33大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 第1章緒 論1.1 課題研究背景與意義隨著現(xiàn)在科技的發(fā)展和傳感器知識(shí)的應(yīng)用,越來越多的領(lǐng)域涉及和用到這些技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)一些機(jī)械、電子和其他技術(shù)所不能滿足的指標(biāo)要求。傳感器技術(shù)和未處理器的發(fā)展所帶來的革新，使得產(chǎn)品朝著智能化，手持化以及高精確度的方向發(fā)展。和傳統(tǒng)的檢查身體情況所用到的水銀溫度計(jì)和氣壓計(jì)，它們的檢查狀況有反應(yīng)慢，準(zhǔn)確性差，易受到周圍環(huán)境的影響而造成大的測量誤差。本設(shè)計(jì)采用了HC-SR04超聲波測距模塊、DHT11溫濕度傳感器和GTM900-B的GSM短信電話模塊，

25、這兩個(gè)傳感器具有反應(yīng)靈敏，測量速度快，受外界情況影響小等優(yōu)點(diǎn),另外GSM短信電話模塊在5v電源供電情況下，通過杜邦線直接與開發(fā)板相連，就收到AT命令后可以準(zhǔn)確的向目標(biāo)手機(jī)發(fā)送短信消息。課題的選擇是為了方便家庭使用，而傳統(tǒng)的測量儀器攜帶不方便，易損壞等缺點(diǎn)。因此課題的研究具有實(shí)際用途，使用傳感器和微處理器結(jié)合，可以使得用戶測量更加簡便，數(shù)據(jù)能快速顯示出且安全可靠，讓使用者簡單明了的看到當(dāng)前身體狀況及周圍環(huán)境的狀況。因此課題在當(dāng)前的大背景下具有實(shí)際意義。1.2 課題研究內(nèi)容與方法兒童健康檢測儀主要包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示等3部分組成。數(shù)據(jù)采集部分主要采用HC-SR04超聲波測距模塊和DHT

26、11溫濕度傳感器組成，這2種傳感器在數(shù)據(jù)采集時(shí)可以在一定程度上避免周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，從而進(jìn)行利用相對(duì)應(yīng)的原理改變內(nèi)部電壓的變化，從而將變化的電壓量傳給微處理器。數(shù)據(jù)處理部分選用了STM32F103中低端32位ARM處理器，選擇這個(gè)處理器主要是它與51系列單片機(jī)相似，可以說是51等一系列單片機(jī)的升級(jí)版并且處理器功耗低和成本低，能滿足課題研究。這部分用于接受傳感器輸入的電壓信號(hào)，并進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，從而將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送給結(jié)果顯示部分。結(jié)果顯示部分主要接受未處理器輸入的數(shù)據(jù)，將結(jié)果顯示在5110液晶屏顯示屏，蜂鳴器以及GSM短信模塊。這一部分的實(shí)現(xiàn)主要是各個(gè)外設(shè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、電路的連接和合理的

27、布局。1.3 課題研究現(xiàn)狀在科技高速發(fā)展的今天，人們的生活水平不斷的提高，過去的傳統(tǒng)儀器已經(jīng)無法滿足高速發(fā)展所帶來的生活質(zhì)量的追求，傳統(tǒng)的溫度計(jì)，測壓計(jì)都采用水銀為介質(zhì)，通過其物理性質(zhì)的熱脹冷縮從而來獲得當(dāng)前溫度的變化，這種測量方法不僅誤差極大，測量反應(yīng)慢，結(jié)果不夠明顯而且水銀具有劇毒，帶有一定的安全隱患，在小孩子使用的過程中危險(xiǎn)大。而傳感器技術(shù)的應(yīng)用和單片機(jī)等微型處理器的發(fā)展，不僅可以滿足人們相同的用途需求，而且其數(shù)字化、高效化和智能化更能夠提高人們的生活水平和生活質(zhì)量。課題所介紹的測量儀和傳統(tǒng)的設(shè)備相比，具有快速的測量、直觀的數(shù)值顯示、智能的報(bào)警和人性化的發(fā)送短信等功能，主要用于生活中，人

28、們簡單的身體狀況的測量，方便攜帶且沒有安全隱患。1.3.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r信息化的發(fā)展加速了人類歷史的又一項(xiàng)歷史的改革,使得當(dāng)今人類的生活越來越數(shù)字化,而數(shù)字化的基礎(chǔ)就是信息的富有。所以，傳感技術(shù)的發(fā)展使得這一切有了基礎(chǔ)的根據(jù)，其中，光電信息學(xué)的發(fā)展已然在現(xiàn)代的科學(xué)中起到獨(dú)樹一幟的作用。比如，當(dāng)下智能化家居、快軌用的讀卡器、車載設(shè)備和機(jī)場安檢等等，在我們?nèi)粘Ｉ畹念I(lǐng)域無處不見傳感技術(shù)的身影。論文設(shè)計(jì)選用HC-SR04超聲波測距模塊和DHT11溫濕度傳感器。它們的組成主要包括光電源、光通路、光電原件和測量電路幾個(gè)部分組成。1.3.2 STM32單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展史也可以說是微處理器的

29、進(jìn)化史。自從intel公司在1971年研制出一個(gè)4位的微處理器。上個(gè)世紀(jì)80年代初，研發(fā)出了8位高檔位的51系列單片機(jī)，它的誕生在片內(nèi)RAM容量，I/O口功能和系統(tǒng)的外設(shè)擴(kuò)展都有了很大的提高。 相對(duì)于51系列單片機(jī)，STM32是一個(gè)融合了ARM和ST技術(shù)的32位處理器的單片機(jī)。它基于ARM Cortex-M3內(nèi)核。所以，高性能、低成本、低功耗就成就它超高的性價(jià)比。按照性能分，主要兩個(gè)系列：STM32F101“基本型”系列和STM32F103“增強(qiáng)型”系列。論文選用的是F103“增強(qiáng)型”，幾乎所有的端口均可以容納5V電壓。因此，選用它有較高的性價(jià)比。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2章關(guān)鍵技術(shù)

30、介紹2.1 STM32固件庫STM32固件庫。固件庫目錄一般包含四個(gè)文件夾：1、Projiect文件夾，包括標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫驅(qū)動(dòng)和所做項(xiàng)目模板2、Libraries文件夾，包括CMSIS（微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)）和DeviceSupport/st /STM32F10 x/startup:arm編譯器啟動(dòng)文件，iar編譯器啟動(dòng)文件，gcc編譯器啟動(dòng)文件。STM32F10 xStdPertph_Driver:Inc標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫驅(qū)動(dòng)頭文件和Src標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫驅(qū)動(dòng)源文件3、htmresc文件夾，文件夾包含了一些html頁面資源4、Utilities文件夾，主要包括用于評(píng)估板的專用驅(qū)動(dòng)和一些重要庫文件（一些.c和.

31、h文件）。2.2 傳感器和外圍電路傳感器和其外圍電路設(shè)計(jì)，選用的傳感器需要借助一些放大電路和穩(wěn)定電路來使得傳輸?shù)男盘?hào)穩(wěn)定和準(zhǔn)確，有些傳感器需要外加上拉電阻，這就需要在核心板之外的外圍電路上設(shè)定。2.3 GSM電話短信模塊GSM短信電話模塊,模塊采用華為制造的GTM900-B芯片模塊,集成最新的GPRS模塊,是SIM300的升級(jí)版本,900從信號(hào)質(zhì)量、處理能力、綜合功能來說比300好的不止是一個(gè)層次。經(jīng)濟(jì)角度看GTM900系列是華為設(shè)計(jì)制造的，比其他的同一水平的芯片制造商都要便宜。GTM900-B采用常用的AT命令來操作發(fā)送和接受命令，這些需要閱讀華為相對(duì)應(yīng)的AT指令和數(shù)據(jù)手冊(cè)來使用。而模塊的調(diào)

32、試則需要串口調(diào)試助手、遠(yuǎn)程終端和網(wǎng)絡(luò)上一些軟件開發(fā)愛好者開發(fā)的專業(yè)軟件來進(jìn)行。模塊電路的連接相對(duì)比較簡單，只需要將數(shù)據(jù)端口TDX和RDX連接到開發(fā)板的I/Od端口 ，電源則需要選用5V2A適配器供電，并且在模塊對(duì)應(yīng)卡槽上插入移動(dòng)或者聯(lián)通的SIM卡后則可以正常工作。第3章系統(tǒng)需求分析3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)論文設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是為了簡單化測量人體常規(guī)生理數(shù)據(jù)，結(jié)合采集、智能化處理和實(shí)時(shí)顯示等基本功能。它可以讓常規(guī)的檢查變的簡單方便，而且價(jià)格便宜可以普及到挨家挨戶。在家里配備的這種小儀器，用戶只需要提供電源就可以對(duì)孩子進(jìn)行簡單的身體檢查。3.2 系統(tǒng)功能需求根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果確定本系統(tǒng)主要包括以下功能模塊。

33、1、信息采集模塊：使用HC-SR04超聲波測距模塊和溫濕度傳感器用來檢測周圍環(huán)境和被檢測目標(biāo)。2、信息接收和處理3、信息顯示和報(bào)警模塊3.3 系統(tǒng)非功能需求（1）性能在正常條件下能夠完成系統(tǒng)一些功能的測試和測試結(jié)果的顯示，人體需要接觸溫濕度傳感器即可測得體表溫度和濕度，測量身高時(shí)，則需要將測距模塊等價(jià)至于與人體水平平行處即可讀出示數(shù)。（2）成本成本在200人民幣左右3.4 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 硬件環(huán)境：STM32F103ARM開發(fā)板、傳感器軟件環(huán)境： STM32庫函數(shù)開發(fā)語言、C語言，Windows7,keil Vision4編譯器3.5 系統(tǒng)可行性分析3.5.1 技術(shù)可行性本系統(tǒng)采用32位ARM處

34、理器為系統(tǒng)處理模塊，代碼用C語言和STM32固件庫開發(fā)，處理器內(nèi)部集成大多數(shù)外設(shè)驅(qū)動(dòng)，且引腳多支持重映射，所以引腳不夠用問題不存在。傳感器選用簡單的超聲波測距模塊和溫濕度傳感器，連接簡單，用法簡單且誤差小。結(jié)果預(yù)警采用Nokio5110彩屏顯示結(jié)果和GSM短信發(fā)射模塊，流水燈報(bào)警，這些都可以參考已有文件代碼。3.5.2 經(jīng)濟(jì)可行性STM32市場價(jià)格4RMB左右，HC-SR04超聲波測距模塊和溫濕度傳感器三折價(jià)格加起來80塊RMB，GSM模塊109RMB，合計(jì)200RMB左右。STM32開發(fā)板向畢設(shè)老師借用的。3.5.3 安全可行性硬件連接完畢后，STM32只需要連接一個(gè)5V電源就可以給5110

35、液晶顯示屏，超聲波測距模塊和DHT11供電，GSM電話短信模塊需要外接一個(gè)5V2A的電源可以正常工作。系統(tǒng)運(yùn)行所需要的電壓都小于人體安全電壓36V，所以沒有安全隱患。第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則（1）先進(jìn)性利用現(xiàn)在的一些傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,可以減少一些傳統(tǒng)測量工具的誤差和不便,同時(shí)采用現(xiàn)在流行的GSM電話短信模塊,可以方便快捷實(shí)時(shí)的將信息發(fā)送給客戶和客戶群,避免消息的由于地域而過期。（2）可靠性及便捷性主要利用傳感器來進(jìn)行身高，體溫和濕度的采集，電子設(shè)備采集的數(shù)據(jù)對(duì)比與傳統(tǒng)的米尺，水銀溫度計(jì)更加快速、便捷和簡便。在誤差方面，受地域和周圍環(huán)境的影響不怎么大。（3）智能化及可調(diào)性系

36、統(tǒng)利用嵌入式微處理器STM32，芯片把采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)過A/D轉(zhuǎn)換后傳送給系統(tǒng)，用戶可以看著系統(tǒng)菜單選項(xiàng)進(jìn)行操作，利用按鍵可以進(jìn)入測量模式、顯示模式、和預(yù)警值調(diào)整模式，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。4.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖4.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖所示。圖4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)通過傳感器模塊采集人體信息后通過杜邦線傳遞給微處理器STM32，處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和加工，然后通過5110彩屏顯示，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時(shí)系統(tǒng)會(huì)直接跳入報(bào)警顯示界面并自動(dòng)加載報(bào)警子程序，通過SIM900的GSM模塊給手機(jī)發(fā)報(bào)警短信，LED閃爍和蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)數(shù)據(jù)出正常模塊時(shí)，用戶可以在5110屏上看到菜單界面，并

37、通過按鍵跳入對(duì)應(yīng)子程序進(jìn)行操作。4.3 硬件設(shè)計(jì)4.3.1 單片機(jī)與外圍存儲(chǔ)器連接電路設(shè)計(jì)圖4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總圖設(shè)計(jì)選用的處理芯片為STM32F103VCT6，如圖4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)總圖所示。它是STM32的一種增強(qiáng)型的處理芯片，外圍電路將STM32的所有引腳都引出來了。LED燈模塊分別將LED1、LED2、LED3、LED4與芯片引腳的PD5、PD6、PD7和PD8連接；按鍵模塊分別將KEY1、KEY2、KEY3、KEY4與芯片引腳的PC0、PC1、PC2和PC3連接；超聲波測距模塊把GND與開發(fā)板GND連接，VCC接入JP1（12864液晶插座）的第二個(gè)引腳5V電源，Trig引腳和Echo引腳

38、分別和芯片的PC8和PC9引腳；溫濕度傳感器模塊將VCC和GND引腳分別接入開發(fā)板對(duì)應(yīng)的GND和3.3V電源，DATA數(shù)據(jù)引腳外接5歐姆的上拉電阻與芯片的PC12先連接，3號(hào)引腳為NC引腳作為外圍擴(kuò)張用的，所以空置；SIM900電話短信模塊需要外接一個(gè)5伏2安培的交流電源，通過UART口將TX和RX與芯片的PA2和PA3連接；彩屏顯示模塊需要將5110彩屏的VCC和GND連接到開發(fā)板的3.3V和GND引腳，將SCE、RES、DC、DIN和CLK的引腳連接到PE1、PE0、PE2、PE3和PE4連接，背景燈LED8引腳如果在需要背景燈點(diǎn)亮的時(shí)候連接入3.3V電源引腳。有源蜂鳴器模塊將VCC和GN

39、D引腳與板子對(duì)應(yīng)相連接I/O引腳和PD10連接。4.3.2 超聲波測距模塊電路設(shè)計(jì)圖4.3 超聲波測距模塊圖HC-SR04超聲波測距模塊如圖4.3超聲波測距模塊圖所示。其外接4個(gè)引腳，分別為GND、VCC、Trig和Echo。通過STM32給Trig口發(fā)送一個(gè)10微妙左右的高(H)電平，模塊就會(huì)自動(dòng)朝前面發(fā)送八個(gè)40Khz的超聲波方波出去，當(dāng)前方有障礙物的時(shí)候，超聲波就會(huì)返回，這時(shí)候，模塊就會(huì)接收到返回的信號(hào)，并通過Echo向I/O口輸出一段高電平，這時(shí)候單片機(jī)就會(huì)記錄這段高電平的時(shí)間，然后乘以聲音在空氣中的速度除以2就可以知道距離了，也就是可以得到人的身高。模塊理論上的2厘米到400厘米的距

40、離，誤差季度可以縮減到3毫米，所以可以替代米尺等測量工具。4.3.3 DTH11溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)圖4.4 DHT11溫濕度電路圖DHT11溫濕度如圖4.4 DHT11溫濕度電路圖所示。有四個(gè)引腳，分別為VDD、GND、DATA和NC。3號(hào)NC引腳作為擴(kuò)展用一般空置，VDD可接3伏到5V的電壓，板子為3.3V所以可以選用。DATA引腳為數(shù)據(jù)傳輸引腳，一般外接5歐姆上拉電阻可以在一定程度上達(dá)到去耦作用，使引腳始終處于高電平狀態(tài)。開始的時(shí)候總線處于的是高電平狀態(tài)，處理器發(fā)送一個(gè)開始信號(hào)，總線就被拉低一段時(shí)間，DHT11檢測到有低電平信號(hào)，就發(fā)送一個(gè)響應(yīng)的信號(hào)，處理器在發(fā)送完響應(yīng)信號(hào)后，延遲一會(huì)后

41、發(fā)送一個(gè)開始信號(hào)，DHT11檢測開始信號(hào)就進(jìn)行溫濕度的采集，采集完畢后發(fā)送一個(gè)截止信號(hào)，總線再由上拉電阻拉高變?yōu)楦唠娖?。過程中信號(hào)的發(fā)送與響應(yīng)都是通過高低電平的響應(yīng)來完成的。DATA引腳發(fā)送的數(shù)據(jù)位八位的濕度整數(shù)數(shù)據(jù)和八位的濕度小數(shù)數(shù)據(jù)再加上八位的溫度整數(shù)數(shù)據(jù)和八位的濕度小數(shù)數(shù)據(jù)。4.3.4 Nokia5110液晶模塊電路設(shè)計(jì)圖4.5 Nokia5110液晶電路圖Nokia5110液晶顯示屏如圖4.5 Nokia5110液晶電路圖所示。包括電源和地線在內(nèi)一共9根信號(hào)線，支持很多種串口通信模式，可以很快速的擦寫數(shù)據(jù)，同步數(shù)據(jù)更新。其中引腳1號(hào)到5號(hào)為I/O引腳，6號(hào)為電源引腳、7號(hào)為背光引腳、8

42、號(hào)為GND引腳可直接接地，背光引腳連接330歐姆的限流電阻，保證選用該引腳時(shí)可以不被瞬間電流燒毀。RST為5110復(fù)位引腳、CS為片選引腳、D/C為數(shù)據(jù)命令切換腳、DIN數(shù)據(jù)輸入引腳、CLK為始終引腳、VDD為電源引腳、BLC為背光控制開關(guān)，給個(gè)低電平時(shí)可以打開背光、GND為電源地?？梢杂抿?qū)動(dòng)函數(shù)LCD_Write_byte()驅(qū)動(dòng)函數(shù)進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)寫操作，當(dāng)管腳（D/C）用于寫命令為0，數(shù)據(jù)是賦值為1。如果需要顯示漢字，則需要自己加入字庫，這就需要某些軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后加入到驅(qū)動(dòng)文件就可以顯示。4.3.5 GSM電話短信模塊模塊電路設(shè)計(jì)圖4.6 GSM電話短信模塊電路圖GSM電話短信模塊如圖

43、4.6 GSM電話短信模塊電路圖所示。由華為設(shè)計(jì)的SIM900為處理芯片，使用時(shí)需要外接5伏2安培電源適配器，信號(hào)發(fā)射管以及移動(dòng)或者聯(lián)通的SIM卡。當(dāng)只和單片機(jī)進(jìn)行通信時(shí)只需要連接GND/TXD/RXD引腳。當(dāng)STM32與模塊進(jìn)行通信時(shí)，采用的傳統(tǒng)的主從式通信，軟件上需要設(shè)置好數(shù)據(jù)采集和接口反面。系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化Init_sim900（）函數(shù)進(jìn)行初始化模塊，然后主機(jī)嘗試與模塊“握手”，發(fā)送AT命令集里面的“AT”指令等待從機(jī)是否有回應(yīng)。如果有回應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)里面的MESSAGE（）函數(shù)，函數(shù)中有2個(gè)參數(shù)分別為NUM1和content，兩者都是數(shù)組變量，前者保存的是“W： T：”

44、，是發(fā)送的當(dāng)前的濕度和溫度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)填滿當(dāng)前的溫濕度傳感器的值；后者為保存預(yù)先設(shè)號(hào)的目的電話號(hào)碼，“0X22”表示空格為符合AT命令集格式，中間為目的號(hào)碼。將TXD和RXD與處理芯片的PA2和PA3引腳相連接。4.3.6 按鍵電路設(shè)計(jì)圖4.7 按鍵電路圖按鍵電路如圖4.7按鍵電路圖所示。設(shè)計(jì)采用共陽極連接方式，KEY1、KEY2、KEY3和KEY4分別和單片機(jī)的PC0、PC1、PC2和PC3相連接，4個(gè)按鍵都選用10K的上拉電阻連接入3.3伏VDD。當(dāng)用戶未有按鍵操作時(shí)PC0PC1的I/O都處于高電平狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)被按下的哪一行I/O口就會(huì)被接地，此時(shí)就處于低電平，就可以得知那一個(gè)按鍵

45、被按下從而進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的操作。4.3.7 LED燈電路設(shè)計(jì)圖4.8 LED電路圖LED燈電路設(shè)計(jì)如圖4.8LED電路圖所示。同樣采用共陽極接入方式，LED1、LED2、LED3和LED4分別和單片的第四組I/O口引腳PD5、PD6、PD7和PD8相連接。使用時(shí)只需要將PD5PD6口的輸出設(shè)為推挽式輸出和輸出為低電平時(shí)就可以控制LED燈的亮滅。電路設(shè)計(jì)時(shí)都選用了1K的限流電阻來保護(hù)電路中的LED不被瞬間電流燒毀。4.4 軟件設(shè)計(jì)4.4.1 控制流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為開機(jī)界面演示、功能菜單顯示、功能子菜單模塊顯示、按鍵識(shí)別、傳感器采集信號(hào)處理、LED與蜂鳴器報(bào)警顯示、GSM電話短信報(bào)警和Nokia5110

46、液晶顯示這八個(gè)模塊。如圖4.9控制流程設(shè)計(jì)圖所示。圖4.9控制流程設(shè)計(jì)圖4.4.2 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)，主要分為開機(jī)界面、功能菜單界面、子功能界面和報(bào)警顯示界面。開機(jī)界面通過字符的形式顯示在5110屏幕上，顯示“歡迎使用，WELCOM TO USE”，延遲5秒左右進(jìn)入菜單界面；菜單界面分為3行，分別是測量顯示、健康指數(shù)和預(yù)警值修改三個(gè)部分，通過按鍵操作，對(duì)應(yīng)按鍵KEY1、KEY2、KEY3和KEY4來進(jìn)行操作。系統(tǒng)界面的全部圖設(shè)計(jì)見下面圖。1、開機(jī)界面，如圖4.10開機(jī)界面圖所示。圖4.10開機(jī)界面圖2、菜單界面，如圖4.11菜單界面圖所示。圖4.11菜單界面圖3、修改預(yù)警值，如圖4.1

47、2預(yù)警值界面圖所示。圖4.12預(yù)警值界面圖4.4.3 功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件功能框圖如圖4.13所示。圖4.13 系統(tǒng)軟件功能框圖4.4.4 開機(jī)界面的設(shè)計(jì)Nokia5110屏是一種快速擦寫的液晶屏幕，在往屏上寫入的時(shí)候只需要調(diào)用驅(qū)動(dòng)文件中的寫入函數(shù)。在配置完5110屏的引腳后，只需要調(diào)用LCD_Write_String()和LCD_Write_Chinese_string()函數(shù)，前者適合英文和常用符號(hào)的寫入，后者用于中文的寫入，需要自己錄入需要用的字符庫。開機(jī)界面通過“*”和英文字母組成的，顯示出”Welcome to use”友好歡迎界面。4.4.5 報(bào)警模塊顯示報(bào)警模塊顯示分為報(bào)警頁面顯

48、示和硬件處理，報(bào)警頁面顯示通過if()語句判斷當(dāng)溫度或者濕度的某一個(gè)值小于或者大于事先設(shè)置好的范圍值SetTemLSetemH和SetHuiLSetHuiH的值從而跳入報(bào)警子函數(shù)。子函數(shù)調(diào)用show_temtui()和show_height()兩個(gè)顯示函數(shù)，分別顯示溫度、濕度和身高。當(dāng)系統(tǒng)通電后，會(huì)把當(dāng)前的傳感器采集值自動(dòng)和預(yù)設(shè)好的范圍進(jìn)行比較，如果超過預(yù)警值范圍，在開機(jī)界面執(zhí)行完之后會(huì)直接跳入報(bào)警子函數(shù)，而不會(huì)進(jìn)入菜單函數(shù)。報(bào)警子函數(shù)硬件處理模塊，分為LED蜂鳴器報(bào)警與自動(dòng)發(fā)短信方式提醒。前者通過調(diào)用show_led()和show_Beep()l兩個(gè)函數(shù)使得LED燈流水閃爍和蜂鳴器鳴叫報(bào)警，

49、這兩者函數(shù)只需要在驅(qū)動(dòng)初始化I/O口與RCC時(shí)鐘后，給其高低電平即可進(jìn)行對(duì)應(yīng)方式的輸出；后者自動(dòng)發(fā)短信方式，則在執(zhí)行完Fun_Init()函數(shù)后，初始化對(duì)應(yīng)的PA8與PA9引腳和GSM模塊上電后，報(bào)警子函數(shù)調(diào)用MESSAGE()函數(shù)進(jìn)行短信的發(fā)送。在進(jìn)行短信發(fā)送功能的時(shí)候，需要事先將GSM的信號(hào)棒和電源通上電，模塊初始化時(shí)需要嘗試用AT命令進(jìn)行初始基站配置、I/O端口配置、RCC始終設(shè)置和USART引腳配置。如果其中某一個(gè)部分沒有成功，則這一模塊沒法進(jìn)行操作。4.4.6 功能菜單設(shè)計(jì)功能菜單設(shè)計(jì)主要分為3個(gè)部分，分別為測量顯示、健康狀況和預(yù)警值修改。1、測量顯示功能菜單主要是調(diào)用DHT11模塊

50、的驅(qū)動(dòng)函數(shù)Show_temtui()和超聲波測距離的UltrasonicWave驅(qū)動(dòng)函數(shù)中的show_height()函數(shù)，兩個(gè)函數(shù)相對(duì)應(yīng)的可以讀取溫濕度傳感器和超聲波測距的溫度、濕度和身高的值，從而顯示在5110液晶屏幕上。2、健康狀況顯示，此模塊主要是對(duì)溫濕度采集而來的溫度進(jìn)行當(dāng)前身體狀況的判斷來顯示級(jí)別。這個(gè)功能菜單將溫度分為3個(gè)級(jí)別為優(yōu)、良、差。系統(tǒng)通過show_what()函數(shù)來處理。函數(shù)通過獲取當(dāng)前溫度的值與報(bào)警范圍的二分之一差和“1”相比較，如果和“1”相近則判斷其為等級(jí)“優(yōu)”，一半是則顯示等級(jí)為“良”，遠(yuǎn)離“1”而和“0”接近時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)定現(xiàn)在溫度是一個(gè)最低等級(jí)“差”；3、預(yù)

51、警值修改菜單，系統(tǒng)通過按鍵3被按下后進(jìn)入預(yù)警值修改子菜單，KEY1按的次數(shù)來決定當(dāng)前選中的示數(shù)進(jìn)行加減操作，當(dāng)按下第一下是示數(shù)前面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“+”號(hào)，這時(shí)候按下KEY2就可以進(jìn)行數(shù)值的加操作，可以一直往上加。再按一下KEY1鍵這時(shí)示數(shù)前面的“+”符號(hào)會(huì)變成“-”符號(hào)，此時(shí)通過KEY3可以對(duì)當(dāng)前選中數(shù)值進(jìn)行減操作，可以一直往下減。當(dāng)?shù)谌伟聪掳存IKEY1時(shí)，這時(shí)候執(zhí)行的就是跳入下一個(gè)示數(shù)操作，一次重復(fù)上述的操作。通過這種方式可以對(duì)預(yù)警值范圍進(jìn)行修改操作。這一菜單子函數(shù)的實(shí)現(xiàn)通過調(diào)用show_change()、Show_Set ()和ChangeValue()這三個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。前者參數(shù)Chang

52、e_Flage來顯示對(duì)應(yīng)的“+”和“-”符號(hào)，和調(diào)用Show_Set()函數(shù)，后者通過掃描鍵盤，并判斷記錄按鍵記錄次數(shù)的參數(shù)Change_Flage來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的預(yù)警值修改。功能菜單的可以通過按鍵識(shí)別模塊一起使用，其中KEY1、KEY2和KEY3分別對(duì)應(yīng)子菜單13。用戶可以按鍵來進(jìn)行操作。4.4.7 按鍵識(shí)別模塊設(shè)計(jì)按鍵模塊主要為4個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)為KEY1、KEY2、KEY3和KEY4，按鍵操作對(duì)應(yīng)的功能菜單設(shè)計(jì)模塊的操作和預(yù)警值修改模塊操作。按鍵KEY1KEY3在功能菜單設(shè)計(jì)上對(duì)應(yīng)著功能一、功能二和功能三，通過掃描按鍵的按下與松開可以進(jìn)入對(duì)應(yīng)菜單模塊；在預(yù)警值修改子菜單中，按鍵一則被設(shè)置為對(duì)當(dāng)前示

53、數(shù)“+”和“”以及下一個(gè)示數(shù)的操作，按鍵二和三分別對(duì)應(yīng)KEY1操作的加數(shù)和減數(shù)。按鍵四則被設(shè)置為返回按鍵，當(dāng)按下時(shí)返回菜單選擇界面。按鍵模塊設(shè)計(jì)主要是通過系統(tǒng)掃描函數(shù)KEY_Scan()來進(jìn)行按鍵按下與松開的掃描，然后通過對(duì)應(yīng)參數(shù)KEY_Flag的值的判斷，執(zhí)行Key_action()函數(shù)，進(jìn)而系統(tǒng)進(jìn)行功能菜單的選擇操作和返回進(jìn)入操作。4.4.8 傳感器采集信號(hào)處理設(shè)計(jì)系統(tǒng)用到的傳感器主要是DHT11溫濕度傳感器和HCHR04超聲波測距傳感器。DHT11溫濕度傳感器需要3V5V電壓供電，系統(tǒng)將其連接入3.3V電壓給其供電，2號(hào)Data數(shù)據(jù)引腳接到芯片的第三組I/O口PC12，數(shù)據(jù)引腳可以收發(fā)單

54、片機(jī)傳來的高低電平，也可以將采集來的溫濕度的值傳給處理芯片。超聲波測距傳感器有4個(gè)引腳，需要5V供電，而板子正常電壓為3.3V所以通過杜邦線將其VCC引腳接入12864彩屏底座2號(hào)引腳給其供電，模塊2號(hào)Trig引腳用于接收STM32處理器給發(fā)送開始信號(hào)，當(dāng)其接收到信號(hào)時(shí)及高電平，此時(shí)超聲波模塊就會(huì)向前方發(fā)送聲波。而這時(shí)Echo引腳則處于接收等待狀態(tài)，當(dāng)超聲波前置音箱接收到返回的聲波時(shí)，這時(shí)3號(hào)引腳就會(huì)向處理器發(fā)送一個(gè)高電平，并觸發(fā)中斷2用于記錄時(shí)間，高電平所持續(xù)的時(shí)間即為聲波往返所需的時(shí)間，通過一個(gè)變量UltrasonicWave_Distance來存儲(chǔ)距離，它的距離就是測得的身高距離。上述2

55、種傳感器所采集的信號(hào)均為數(shù)字信號(hào)所以不需要接入A/D轉(zhuǎn)換，可以直接用于系統(tǒng)的處理和顯示。4.4.9系統(tǒng)其他電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)除了上述模塊軟件的設(shè)計(jì)，還包括顯示屏5110液晶驅(qū)動(dòng)，它可以顯示英文及一些符號(hào)，但是如果需要顯示數(shù)字和單位符號(hào)時(shí)，則需要自己添加字庫，系統(tǒng)將其添加為English.h頭文件里面。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1環(huán)境配置本設(shè)計(jì)在上位機(jī)Windows7系統(tǒng)進(jìn)行代碼的編寫，需要搭建ARM編譯環(huán)境，進(jìn)行編譯器Keil u Vison4,在上位機(jī)的代碼編寫執(zhí)行無錯(cuò)誤后，在編譯完的代碼文件夾中找到Hex可執(zhí)行的二進(jìn)制文件，利用J-link在線調(diào)試器下載入STM32單片

56、機(jī)中。下載前需安裝J-link調(diào)試器以及其環(huán)境的搭建。在以上都準(zhǔn)備完畢后，程序即可下載入單片機(jī)中運(yùn)行，執(zhí)行過程中可用Debug進(jìn)行代碼的在線調(diào)試。5.2功能模塊實(shí)現(xiàn)5.2.1開機(jī)界面模塊的實(shí)現(xiàn)此模塊為開機(jī)友好歡迎界面，它運(yùn)行在程序的前面，即在系統(tǒng)運(yùn)行后就會(huì)顯示在Nokia 5110屏上，代碼中調(diào)用LCD_write_String()和LCD_write_chinnese_character()這兩個(gè)函數(shù)來顯示界面。模塊流程圖如圖5.1開機(jī)模塊流程圖所示。圖5.1 開機(jī)模塊流程圖其核心代碼，其下所示：void Open_show(void) LCD_clear();LCD_write_Strin

57、g(0,3,WELCOM TO USE);LCD_write_String(0,4,*); /開機(jī)界面 5.2.2報(bào)警模塊的實(shí)現(xiàn)此模塊為系統(tǒng)的異常報(bào)警模塊，它分為彩屏顯示報(bào)警信息和硬件處理報(bào)警模塊。前者是把傳感器采集來的當(dāng)前異常數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上，然使用者可以直觀看見；后者硬件報(bào)警處理模塊包括LED流水燈報(bào)警顯示、蜂鳴器鳴叫報(bào)警和GSM短信報(bào)警提醒，模塊主要通過if條件語句判斷溫度和濕度的范圍來判斷是否有異常，而范圍系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)了一段，用戶也可以自己選擇功能菜單3來自己修改異常報(bào)警范圍。模塊流程圖如圖5.2報(bào)警模塊流程圖所示。圖5.2 報(bào)警模塊流程圖其核心代碼，其下所示：if( ) if(判

58、斷條件 )/報(bào)警處理子模塊5.2.3功能菜單模塊的實(shí)現(xiàn)此模塊是功能菜單模塊。它是為系統(tǒng)工作的設(shè)置，分為三個(gè)菜單模塊與按鍵模塊配合使用，使用時(shí)只要按下對(duì)應(yīng)鍵就可以進(jìn)入相對(duì)應(yīng)的菜單模式下，它的實(shí)現(xiàn)主要調(diào)用Menu()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，再結(jié)合Key_action()函數(shù)與按鍵模塊實(shí)現(xiàn)結(jié)合。模塊流程圖如圖5.3功能菜單模塊流程圖所示。圖5.3 功能菜單模塊流程圖其核心代碼，其下所示：void Menu_show()LCD_clear();LCD_write_chinese_character(18,0,18); /測 /量 /顯 /示 第一行LCD_write_chinese_character(54,4

59、,17); /改5.2.4按鍵識(shí)別模塊的實(shí)現(xiàn)此模塊是按鍵識(shí)別模塊，它的實(shí)現(xiàn)通過板子的原理圖，自身與4個(gè)按鍵相連接。分別連接在單片機(jī)芯片pc0pc3的I/O引腳，所以實(shí)現(xiàn)時(shí)只需要給對(duì)應(yīng)的引腳初始化，開啟對(duì)應(yīng)組引腳的時(shí)鐘，最后給其賦值就可以控制采集按鍵的操作。對(duì)于按鍵信號(hào)的采集主要通過KEY_Scan()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，而按鍵采集的值則被Key_action（）函數(shù)來接收，從而與功能菜單相對(duì)應(yīng)。如果進(jìn)入功能菜單3，則按鍵KEY1KEY3則被進(jìn)行另一種賦值調(diào)用，實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能主要調(diào)用Change_value()這個(gè)函數(shù)。模塊流程圖如圖5.4按鍵識(shí)別模塊流程圖所示。圖5.4按鍵識(shí)別模塊流程圖其核心代碼，其下

60、所示：u8 KEY_Scan(void) static u8 key_up=1;/按鍵按松開標(biāo)志if()if(KEY0=0)return 0;/ 無按鍵按下5.2.5傳感器采集信號(hào)處理模塊的實(shí)現(xiàn)此模塊為傳感器的信號(hào)采集和處理模塊。其實(shí)現(xiàn)需要閱讀傳感器使用資料和是傳感器引腳正確連接，必要時(shí)在外圍電路設(shè)計(jì)時(shí)需要自己焊接外圍電阻和組合電路。傳感器在采集完信號(hào)后會(huì)直接傳遞給STM32進(jìn)行信號(hào)的處理，然后在通過I/O端口給其他顯示模塊或者控制報(bào)警模塊。模塊實(shí)現(xiàn)時(shí)需要調(diào)用各個(gè)傳感器的驅(qū)動(dòng)函數(shù)、液晶的顯示函數(shù)以及報(bào)警模塊的各個(gè)驅(qū)動(dòng)函數(shù)。模塊流程圖如圖5.5傳感器采集處理模塊流程圖所示。圖5.5傳感器采集處理