dsp课程设计--家庭远程测控系统设计

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1、家庭远程测控系统设计0开发目的(1)学习温湿度传感器、直流有刷电机、RS485通信应用、WIFI模块的通信实现；(2)学习多模块协调工作的编程思想；(3)熟悉掌握TMS320F28027硬件电路及工作原理。1背景和意义随着Internet技术的发展，家用电器、计算机和通讯一体化技术也逐步走进普通家庭。现代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点，将成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭智能网关将家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。当下智能家居行业

2、刚刚起步，建设成本高，发展不完善。因此本文提出了使用低成本器件和多源控制技术来实现家庭的远程监控。基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，以DSPF28027单片机为控制核心，采用包括上位机、手机应用程序、Web界面等在内的多个控制源，进行远距离、多角度的家庭实时控制。TMS320F28027是TI公司推出的一款32位定点型DSP，可应用于一些高分辨率、高效率的场合。它内部嵌入了2kBOTPROM、256kBFLASH和100kBRAM，使用简单方便，成本平易，性价比高。TMS320F28027采用3.3V单

3、电源供电，内部集成1.8V的LDO内核供电，模拟集成度高，性能稳定；采用上电复位电路外接阻容即可工作；内部集成1%精度的振荡器，不需外接晶振，节省成本；工作主频达60MHz；同时还具有强大算术处理能力和丰富的外设支持功能。2系统结构本设计以DSPF28027芯片为控制核心，以温度、湿度等传感器为环境信息采集源，以Web控制为辅助，共同组成家庭远程测控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用PC上位机、Web网页和手机APP，来控制家庭开关设备（如风机，加湿器，空调，电灯等），实现了远距离，多角度对家庭进行实时控

4、制。传感器包括温湿度传感器等，采用多种传感器相结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，例如，根据家庭温、湿度设定值自动开启和关闭空调。13图1系统结构框图3系统硬件设计3.1LED电路LED驱动电路原理图如图2所示，驱动模块为DRV8833，采用PWM调节方式来驱动LED使得驱动电路更简单，降低了制造成本，并可以获得较精确的亮度步进调节。图2LED电路结构框图3.2直流有刷电机电路设计3.2.1Motor模块本模块主要有电机驱动芯片DRV8833组成，借助正确的PCB组成，借助正确13的组成，借助正确的P

5、CB设计，DRV8833的每个H桥能够连续提供高达1.5-ARMS（或DC）的驱动电流（在25℃和采用一个5VVM电源时）。每个H桥可支持高达2A的峰值电流。器件具有两个H桥驱动器，并能够驱动两个直流(DC)电刷电机、一个双极性步进电机、螺线管或其他电感性负载。图3DRV8833应用电路3.2.2PWM模块28027ePWM模块有8路PWM输出，4路HRPWM。每个增强型PWM模块主要有一下特点：·16位的用来控制周期和频率时基计数器·两路PWM输出(EPWMxAandEPWMxB)·可编程的相位控制·基于CBC

6、的硬件锁相·独立的上升沿下降延时死区·可编程的触发区13图4电机驱动结构框图3.3485模块总线通讯应用实验，在实现485物理通讯的条件下，应用MODBUS协议部分功能进行通讯。图5RS485芯片接线图本程序在RS485总线的物理通讯的基础上实现简单的MODBUS协议。对主机发来的数据进行分析解读，并实现对应功能。通过对SCI的初始化，并通过13MODBUS部分功能的通信协议来进行讯，实现读写数据功能。3.4温湿度模块DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采

7、集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。图6典型应用

8、电路图3.5485组网及通信RS-485多机通信的组网方式：总线式、菊花链式、星形、单环冗余型。根据现场的串口设备的位置分布或者可靠性要求选择总线式结构。13本设计中采用典型的RS-485总线式通信方式：所有RS-485节点全部挂在一对RS-485总线上。结构图如下;图7RS-485组网通讯结构图本程序在RS485总线的物理通讯的基础上实现简单的MODBUS协议。对主机发