FastBond2阶段1-基于stm32的智能门磁的框图设计
本项目基于STM32,智能门磁是一种智能家居设备,用于监测和提醒门窗的状态,以实现安全和便捷的功能。
标签
嵌入式系统
STM32
数字逻辑
开发板
智能家居
Peng
更新2023-12-04
重庆电力高等专科学校
272

一、项目思路:

这是一个智能门磁项目,使用STM32。以下是分点详细介绍:
硬件设计:
主控芯片:STM32微控制器。

可选组件:门磁感应器,主控设备等。

二、软件设计:
开发环境:keil MDK用于编写和上传代码到STM32芯片。

三、框图设计:

https://www.digikey.cn/schemeit/project/detail/f815fa7136de4633876c65a6daba2373

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四、基本的设计流程:

1、确定需求和功能:首先,确定项目的基本需求和功能,例如远程控制、安全提醒、定时设置等功能。考虑使用场景和期望的便利性。

2、选择硬件和软件平台:根据需求确定适用的硬件和软件平台,如选择STM32等作为主控制单元,并选择合适的相关组件。

3、连接硬件组件:根据选定的硬件平台,连接各个硬件组件并进行必要的电路布线(如电源、传感器、执行器等)。

4、编写控制程序:使用适当的编程语言(如C语言、Python等)编写控制程序。程序应包括远程监控和安全提醒的代码,以及控制执行器对门磁进行开关和自动感应的指令逻辑。

5、实现远程控制:在远程控制时,需要先将主控设备连接到互联网,以方便后续对门磁的控制。

6、实现语音识别:在主控设备中集成语音识别模块,以接收和解析用户的语音指令。可以使用预训练的语音识别引擎,也可以自行开发训练模型以进行语音识别。

7、考虑安全性和用户体验:确保门磁设计符合安全标准,例如避免指定手危险区域、设置保护装置等。优化用户界面和交互体验,确保用户能够方便、直观地使用手机APP或语音操作。

五、设计方向和市场介绍:

智能门磁的设计方向主要包括以下几个方面:

  1. 安全性:智能门磁可以提供门窗状态监测和安全提醒功能,及时通知用户门窗是否被打开或关闭,以及是否存在异常情况。设计上可以注重安全性,确保门磁感应器的准确性和可靠性,以及软件的稳定性和实时性。

  2. 智能化:智能门磁可以与其他智能设备联动,实现自动化控制和智能化场景。设计上可以注重与其他智能设备的兼容性,提供丰富的场景设置和自定义选项,满足用户对智能家居的需求。

  3. 连接性:智能门磁需要与主控设备以及互联网进行连接,以实现远程监控和控制功能。设计上可以注重设备的网络连接稳定性、易用性和扩展性,以及数据安全和隐私保护。

  4. 用户体验:设计上可以注重用户界面的友好性和直观性,提供简单易用的操作和设置界面。同时,还可以考虑添加语音控制、手势识别等交互方式,提升用户体验。

智能门磁的市场前景广阔。随着智能家居的普及和用户对安全、便捷生活需求的增长,智能门磁作为智能家居设备的重要组成部分,受到越来越多的关注和需求。市场主要包括以下几个方面:

  1. 家庭市场:智能门磁可以提供家庭安全防护、便捷控制和远程监控等功能,受到家庭用户的青睐。

  2. 商业市场:商业场所如办公楼、商铺、仓库等,也需要对门窗状态进行监测和控制,以确保安全和便捷。智能门磁可以满足商业场所的需求。

  3. 酒店和公寓市场:智能门磁可以方便酒店和公寓管理者对门窗进行监控和管理,提供出入记录、门锁状态等相关信息。

  4. 安防市场:智能门磁可以作为安防系统的组成部分,与安防摄像头、门禁系统等设备联动,提供全面的安全保护。

  5. 新建和改造市场:随着智能家居市场的发展,很多新建房屋和装修项目都将智能门磁作为选项,满足用户对智能化生活的需求。

总体来说,智能门磁市场具有广阔的潜力和需求,设计方向的目标是提供安全、智能、便捷和用户友好的产品和解决方案。

六、可能用到的厂商元器件介绍:

1.主控芯片介绍:

STMicroelectronics(意法半导体)的STM32系列是一款微控制器系列,基于ARM Cortex-M内核。STM32芯片广泛应用于各种嵌入式应用,包括消费电子、工业自动化、医疗设备和汽车电子等领域。

以下是一些关键特性和功能,该系列的具体型号可能有所不同:

处理器核心:STM32系列采用ARM Cortex-M0,M0+,M3,M4,M7或M33内核。每个内核都具有不同的性能和功能,可根据应用需求选择合适的型号。

闪存存储器:STM32芯片通常内置了闪存存储器,用于存储应用程序代码和数据。存储器容量在几KB到几MB之间的不同型号都有。

SRAM:芯片还包含一定量的静态随机访问存储器(SRAM),用于存储变量和中间数据。

外设:STM32芯片提供了丰富的外设接口,包括通用输入输出(GPIO)、各种串行通信接口(如UART、SPI、I2C)、模数转换器(ADC)、定时器和计数器(TIM)、PWM生成器、以太网控制器、USB接口、LCD控制器等等。

时钟和电源管理:芯片内置了时钟源和电源管理模块,可提供稳定的时钟信号和有效的电源管理功能。

低功耗特性:STM32芯片的某些型号专门为低功耗应用设计,具有休眠和待机模式等能力,以延长电池寿命。

开发工具和生态系统:STMicroelectronics为STM32系列提供了完整的开发工具链,包括集成开发环境(IDE)、调试器和编译器等。此外,还有丰富的软件库和支持文档可供开发者使用。

总之,STM32系列芯片是一款强大而灵活的微控制器系列,适用于各种嵌入式应用。无论您是新手还是经验丰富的开发者,都可以找到适合自己需求的型号和工具来实现您的设计。

2.门磁感应器介绍:

型号:博世BOSCH DS160/DS161 被动红外出入口控制探测器
说明:保护范围:8呎×10呎(2.4米×3米)
主要功能:
DS160 系列包括 DS160 探测器(浅灰色)和 DS161 探测器(黑色),设计用于外出请求 (REX) 应用场合。 DS160 和 DS161采用了计时器、门监视器(带声音报警器)和指向性探测等功能,拥有极高的灵活性,可以满足最严格的 REX 要求。 独一无二的连续逻辑输入 (SLI) 提供了任何其它 REX 设备所不具备的安全性。
物理特点
报警输出: 2 个 C 型继电器触点,电气额定值(阻抗负载):1 A,30 VAC 或 VDC
指示灯: 1 个活动 LED 指示灯
继电器闭锁时间:调节范围为 0.5 秒至 64 秒。
外壳设计
尺寸: 4.5 厘米 x 17.1 厘米 x 4.4 厘米(1.80 英寸 x 6.75 英 寸 x 1.75 英寸)
材料: 高强度 ABS 塑料外壳
环境要求
操作温度: -29°C 至 +49°C(-20°F 至 +120°F)
对于 UL 认证产品的安装,操作温度为 0°C 至 +49° C(+32°F 至 +120°F)
防射频干扰(RFI):当场强为 50 V/m 时,在 26 MHz 至 1000 MHz 的范围内不会产生报警或不用设置临界频率。
符合环境等级 II (EN50130-5)
模式
断电默认: 可编程断电开门或断电关门模式。
计时器: 可编程重置累积或非重置计数模式。

        通过此次FastBond2阶段1,我想到了制作一个智能门磁的项目,可以通过手机APP或语音来进行操作。后续希望有时间能够完善该项目和电路图,然后学习一下kikad,真正的把项目做下去。祝fastbond越办越好!

软硬件
电路图
附件下载
智能门磁.pdf
团队介绍
重庆电力高等专科学校 黄枣枣
团队成员
黄枣枣
电子爱好者
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