基于STM32F103单片机智能电表交流电压电流设计

基于STM32F103单片机智能电表交流电压电流设计摘要随着电力系统电量的日益扩大和电压运行等级的不断提高，传统的电量检测系统暴露出越来越多的缺点，难以满足现代电网向自动化、数字化的需要。本设计由STM32单片机核心板电路、交流电压电流检测模块电路、WIFI模块电路组成。通过电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M分别检测交流电压和交流电流值，手机APP和WiFi模块互联后，可以实时显示交流电压、交流电流、功率和电量实时显示在手机上。当功率超过200W时，继电器自动断开。功率不超过200W时，可以手动控制继电器的开关。手机和WiFi模块连接后，手机上显示计时时间。关键字：单片机；WIFI模块；交流电压电流检测；安卓APP目录3第一章绪论31.1课背景及其意义 31.2 国内外的研究状况     41.3本文的主要研究内容及论文结构安排5第二章的设计与论证52.1控制方案的确定52.2控制方式的选择52.2.1单片机芯片的选择62.2.2无线遥控模块的选择7第三章硬件电路的设计73.1系统的功能分析及体系结构设计73.1.1系统功能分析73.1.2系统总体结构83.2模块电路的设计83.2.1STM32单片机核心电路设计103.2.2ESP8266WIFI模块电路设计电路设计113.2.3TV、TA-1005-1M交流电压电流互感器模块电路设计17第四章系统软件设计174.1编程语言选择174.2单片机程序开发环境184.3ARM软件开发流程194.4FlyMcu程序烧录软件介绍204.5PL2303串口程序烧写模块介绍214.6程序流程图23第五章系统焊接与调试235.1电路焊接245.2系统调试245.2.1系统程序调试245.2.2硬件测试255.3实物测试27致谢28参考文献第1章绪论1.1课题背景及其意义 交流电与人们的生活紧密联系，不论是学习、工作还是娱乐都离不开交流电。电网电压在使用中会因为各种突变引起电压电流突变。有时大的电压变化可能损坏用电设备，特别是在工厂出现这种情况将会造成巨大的经济损失。因此能够实时显示电网电压和用电电流并能把数值上传到上位机进行集中监控的电压电流仪表具有重要意义。 交流数字电压电流表是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。新型数字电压表以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比等优良特性倍受人们的青睐。1.2 国内外的研究状况     电压电流测量是电子测量的一个重要内容。测量仪器总的可分为两大类：即模拟式和数字式的。模拟式的电压电流表是指针式的。用磁电式电流表作为指示器，并在电流表表盘上以电压或电流刻度。它主要由电阻R和表头串联组成，测量部件表头的设计是利用载流线圈在磁场中受力矩作用的原理。数字式电压电流表首先将模拟量通过模/数（A/D）变换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。 模拟式电压电流表由于电路简单、价廉，特别是在测量高高频电压时，其测量准确度不亚于数字电压电流表，故在目前，在电压电流测量中仍将占有重要的地位。数字式电压电流表在近年来已成为极其精确，灵活多用的电子仪器，并且价格正在逐渐下降。数字式电压电流表能很好地与其他数字仪器相交接，因此在电压测量系统中是非常重要的。目前数字电压电流表具有实时显示、显示范围宽、分辨率高、输入阻抗高、集成度高、功耗小、抗干扰能力强、可扩展能力强等特点。1.3本文的主要研究内容及论文结构安排第1章.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究状况；第2章.主要说明系统方案的选择；第3章.主要介绍硬件电路的组成及使用方法；第4章.主要介绍软件设计；第5章.主要介绍硬件调试。第二章方案的设计与论证2.1控制方案的确定本设计由STM32单片机核心板电路+交流电压电流检测模块电路+WIFI模块电路+指示灯电路组成。 2.2控制方式的选择2.2.1单片机芯片的选择方案一采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器，CPLD可以实现各种复杂的功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑，最终放弃了此方案。方案二采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器，STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。该单片机功耗低、接口丰富，成本低廉，完全能满足本设计要求。方案三采用单片机芯片控制MSP430单片机是美国德州仪器（TI）推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器（MixedSignalProcessor），主要是针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域，有效地提高了控制质量与经济效益，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。方案四本文所选单片机控制芯片为STM32单片机，STM32系列处理器是意法半导体ST公司生产的一种基于ARM7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核，具有优异的实时性能、杰出的功耗控制、出众及创新的外设，并且最大程度的集成整合，十分易于开发，可使产品快速将进入市场。故选择方案四。2.2.2无线遥控模块的选择方案一采用红外遥控模块系统进行无线控制，红外载波频率：38KHz，其理论遥控范围为8-10米，遥控范围内，电路简单，成本极低。中间有无障碍物等因素会影响到遥控距离，实际遥控距离可能更短，丧失了遥测的有用性。方案二使用WIFI模块进行本系统数据的无线传输。Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。Wi-Fi主要是用于替代工作场所一般局域网接入中使用的高速线缆的。这类应用有时也称作无线局域网（WLAN）。其覆盖性强，传输距离远。方案三使用蓝牙模块进行本系统数据的无线传输。蓝牙可以替代很多应用场景中的便携式设备的线缆，在能够应用于一些固定场所，如智能家庭能源管理（如恒温器）等。其数据传输为10米，但是数据传输速度不高。综上所述，故选择方案二。第3章硬件电路的设计3.1系统的功能分析及体系结构设计3.1.1系统功能分析本设计由STM32单片机核心板电路+交流电压电流检测模块电路+WIFI模块电路+指示灯电路组成。1、通过电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M分别检测交流电压和交流电流值，2、手机APP和WiFi模块互联后，可以实时显示交流电压、交流电流、功率和电量实时显示在手机上。3、当功率超过200W时，继电器自动断开。功率不超过200W时，可以手动控制继电器的开关。4、手机和WiFi模块连接后，手机上显示计时时间。名称：AUAISOUT000IP及端口号:10.10.10.11:8080接受内容：V:123A:12345P:1234567Q:1234567.89T:123R:1说明:(只增加R部分命令及发送内容，其他未变动)V:123表示123V交流电压字符5个长度不变如12V表示V:012A:12345表示12.345A交流电流P:1234567表示1234.567W瞬时功率即缩小1000倍Q:1234567.89表示1.23456789度缩小1000000倍因为度的单位比较大kwhT:1234表示1234S单片机设备运行时间R:1表示继电器接通供电中0表示断开即过载发送内容：*或者##断开供电*接通供电。3.1.2系统总体结构本系统具体框图如下图所示：系统原理框图3.2模块电路的设计3.2.1STM32单片机核心电路设计STM32系列处理器是意法半导体ST公司生产的一种基于ARM7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。选择此款控制芯片是因为本系统设计并非追求成本的最低或更小的功耗，而是在实现本设计功能的前提下能够提供更丰富的接口和功能以便于设计实验系统各实验项目所需的外围扩展电路。此款控制芯片在完成单片机课程的学习后上手较为容易，在医疗器械中应用广泛，具有很好的学习、实验研究价值。一、STM32的主要优点：（1）使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核（2）优异的实时性能（3）杰出的功耗控制（4）出众及创新的外设（5）最大程度的集成整合（6）易于开发，可使产品快速将进入市场二、STM32——最佳的平台选项对于使用同一平台进行多个项目开发而言，STM32是最佳的选择：（1）从仅需少量的存储空间和管脚应用到需要更多的存储空间和管脚的应用（2）从苛求性能的应用到电池供电的应用（3）从简单而成本敏感的应用到高端应用（4）全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间或精简到使用更少存储空间/或改用不同的封装的规格。STM32F103C8T6单片机核心板接口电路图如下图所示。。STM32单片机核心板接口原理图STM32单片机核心板内部电路图如下图所示。STM32单片机核心板内部原理图STM32单片机实物图如下图所示。STM32单片机核心板实物图3.2.2ESP8266WIFI模块电路设计电路设计串口WIFI模块是新一代嵌入式WiFi模块，体积小，功耗低。采用UART接口。串口wifi模块是基于通用串行接口特性，符合IEEE802.11协议栈网络标准，内置TCP/IP协议栈，使传统串口设备更好的加入无线网络。ESP8266是一款超低功耗的模块，拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，专为移动设备和互联网的应用设计，可将用户的物理设备连接到WIFI无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。ESP8266可广泛应用于智能电网、智能交通、智能家具、手持设备、工业控制等领域。WiFi模块电路图如下图所示。WIFI模块电路原理图WIFI模块实物图如下图所示。WIFI模块实物图3.2.3TV、TA-1005-1M交流电压电流互感器模块电路设计本交流电流互感器模块型号为TV1005-1M。本交流电流互感器模块型号为TA1005M。电压互感器介绍电压互感器和变压器类似，是用来变换线路上的电压的仪器。电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，可以确保操作人员和仪表的安全。电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。因此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。线路上为什么需要变换电压呢？这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压220V和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压，那是不可能的，而且也是绝对不允许的。模块特点（1）体积小，精度高；印刷线路板直接焊接安装，使用方便，外形美观。（2）全封闭，机械和耐环境性能好，电压隔离能力强，安全可靠。二、使用环境条件：（1）环境温度：-55℃~+85℃；（2）相对湿度：温度为40℃时不大于90%；（3）大气压力：860~1060mbar(约为650~800mmHg)。三、工作频率范围：20Hz~20kHz。四、绝缘耐热等级：F级(155℃)。五、安全特性：（1）绝缘电阻：常态时大于1000MΩ；（2）抗电强度：可承受工频2000V50Hz/1分钟；（3）阻燃性：符合UL94-Vo级。六、输入电压：≤1000Vac电流互感器介绍电电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组（匝数为N1），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；接测量仪表的绕组（匝数为N2）称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n电流互感器（Currenttransformer简称CT）的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。使用交流电流互感器将交流电流转换成0-5V的直流电源电压，单片机进行A/D转换后得到数字量，经计算后得出实际的交流电流。TA1005M可以检测最大交流电流为5A，其体积小，精度很高，电压隔离强，安全。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。其主要靠电磁感应原理实现对电流信号的检测的。一、特点：（1）输入线圈为内置式，印刷线路板直接焊接安装，外形美观；（2）体积小，精度高；全封闭，机械和耐环境性好，电压隔离能力强、安全可靠。二、使用环境条件：（1）环境温度：-55℃~+85℃；（2）相对湿度：温度为40℃时不大于90%；（3）大气压力：860~1060mbar(约为650~800mmHg)。三、工作频率范围：20Hz~20kHz。四、绝缘耐热等级：F级(155℃)。五、安全特性：（1）绝缘电阻：常态时大于1000MΩ；（2）抗电强度：可承受工频2000V50Hz/1分钟；（3）阻燃性：符合UL94-Vo级。六、最大检测电流：5A。本交流电压电流互感器模块通过交流电压互感器和交流电流互感器来检测交流电压和交流电流值，以及通过5V继电器电路来负责是否切断。交流电压互感器型号为TV1005M，交流电流互感器型号为TA1005M。交流电压电流互感器模块内部具体原理图如下图所示。R1为限流电阻，D1、D2为二极管，单向导电。电容均为滤波作用，让信号更加平稳。R2、R3为分压电阻，用来将采集的模拟信号转化为电压信号。LED2为电源指示灯，R6为限流电阻，保护LED灯。J1为220V交流电输入接口。J2为负载输入接口。RL1为5V继电器，在本电路设计中由于单片机引脚的电流驱动能力太小，不足以驱动继电器的通断。所以使9012三极管作为驱动元件驱动继电器。1N4007二极管，当继电器闭合或者断开瞬间会产生反向感应电动势，损害三极管，通过1N4007将反向电动势消除以保护三极管。LED1为继电器是否闭合指示灯，如果继电器闭合，则指示灯亮，否则，指示灯不亮，R4为限流电阻，保护二极管LED1。R5为限流电阻，保护三极管，当控制引脚RY1为高电平时，继电器闭合，否则，继电器不闭合。交流电压电流模块原理图交流电压电流互感器模块接口图如下图所示。交流电压电流模块接口图交流电压电流互感器模块实物图如下图所示。交流电压电流模块实物图第4章系统软件设计完整的控制系统由硬件系统和软件系统组成，前一章主要阐述了系统的硬件电路的设计方案，若要充分发挥系统的设计功能，则需要支持硬件平台的软件程序，即烧写到单片机内部的程序。本设计利用ARM为控制中心，采用的的是STM32F103C8T6芯片，开发环境是KeiluVision5byARM软件，这款开发环境是目前STM32单片机系统的主流软件，使用的非常频繁。程序的烧录使用的是PL2303下载器。4.1编程语言选择由于整个程序比较复杂，且计算量较大，用到了较多的浮点数计算，所以程序的编写采用了C语言。对于大多数32系列的单片机，使用C语言这样的高级语言与使用汇编语言相比具有如下优点:（1）不需要了解处理器的指令集，也不必了解存储器结构。（2）寄存器分配和寻址方式由编译器进行管理，编程时不需要考虑存储器的地址和数据类型等细节。（3）指定操作的变量选择组合提高了程序的可读性。（4）可使用与人的思维更相近的关键字和操作函数。（5）与使用汇编语言相比，程序的开发和调试时间大大缩短。（6）C语言的库文件提供了许多标准的例程。（7）通过C语言可实现模块化编程技术，从而可将已编制好的程序加到新程序中。（8）C语言可移植性好且非常普及，C语言编译器几乎适用于所有的目标系统，己完成的项目可以很容易的转换到其它的处理器或环境中与汇编语言相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可移植性、可维护性上有明显的优势，易学易用。4.2单片机程序开发环境本文设计ARM开发环境是KeiluVision5，是目前嵌入式比较流行的开发环境，KeiluVision5是ARM公司研发出最新一代关于ARM处理器的编译、连接和调试一体化软件。KeiluVision5不仅提供了完整的Windows开发环境界面，支持C/C++语言开发，而且其C语言编辑效率很高，能够使开发者非常便利地利用C语言进行研发。如图4-1KeiluVision5开发界面图。其中Keil有以下特点：Keil同时支持WINXP和WIN7等多种操作系统，提供了丰富的库函数和功能强大的开发工具；Keil可以完成从编辑、编译、连接、调试和最后进行仿真的一整套研发过程；KeiluVision5在KeiluVision4IDE的基础上，增加了很多新的功能。如KeiluVision5更加增强了对Cortex-M内核微控制器的开发支持，并对KeiluVision4的开发形式和开发界面进行相应的改进。4.3ARM软件开发流程ARM开发首先需要建立“Project”工程，点击KeiluVision5界面中菜单中“Project”，选择“NewuVisionProject”，为新建的工程命名后点击保存；然后选择开发单片机芯片的型号，本工程选择STM32F103C8T6，这样就完成了“Project”的建立；当工程建立完毕后，点击“SourceGroup”，可以往里面添加.c文件，点击Add就可以编辑了该文件了，也可以把常用的.c文件拷贝到建立的“Project”目录下面，最后一个完成的工程软件就建立完毕了。具体工程开发如下图所示。KeiluVision5开发界面图KeiluVision5软件开发流程图4.4FlyMcu程序烧录软件介绍FlyMcu是一款好用的stm32烧录程序软件，对于专业的单片机开发者来说应该非常适用，软件可以广泛地应用于电路编程(ICP)和应用编程(IAP)领域，支持进行编程、校验、读器件信息。在程序烧写前，首先要将下载器（即PL2303串口烧写模块）、设备和PC连接好，具体下载步骤如下：（1）打开FlyMcu,切换到STMISPtab页面，然后选中USB转串口COMPORT。（2）选择相应的HEX文件（3）设置烧写方式，一定要选DTR低电平复位，RTS高电平进BootLoader。（4）点击开始编程，即可。具体下载界面如下图所示。烧录软件下载界面4.5PL2303串口程序烧写模块介绍本设计通过PL2303串口烧写模块实现对单片机程序的烧写。PL2303串口烧写模块使用USB接口，十分方便的解决了笔记本电脑用户对STC系列单片机的程序烧写问题，本下载器低价格、高性能，是开发STC系列单片机的首选优秀工具。一、PL2303串口烧写模块特点：（1）支持USB1.1或USB2.0通信；（2）全面支持WIN98、WINME、WIN2000、WINXP、VISTA、WIN7等操作系统；（3）采用USB口供电；（4）在对芯片编程时可以使用目标系统本身电源，也可以使用编程器从USB口取电供给目标板，但应保证目标板电流不大于500mA，以免不能正常编程；（5）编程完成不影响目标板的程序运行；（6）支持STC全系列芯片烧录；（7）编程器提供3.3V与5V的电压输出接口；（8）速度比并口编程更快更稳定，更方便笔记本电脑用户使用；（9）采用进口原装芯片，能进行高速稳定编程；模块如下图所示。PL2303串口烧写模块二、PL2303串口烧写模块引脚接线说明（1）+5V5V输出，如果电路板有外接5V供电，则此引脚可不接。（2）GND接GND。（3）RXD接单片机的RXD引脚。（4）TXD接单片机的RXD引脚。（5）3V33.3V输出，如果电路板有外接3.3V供电，则此引脚可不接。三、PL2303串口烧写模块与单片机的具体接线图如下图所示。PL2303串口烧写模块与单片机接线图4.6程序流程图本系统设计主要采用KeiluVision5软件编写与调试程序，程序语言采取易读性和移植性更高的C语言编写。系统运行流程图如下图所示。系统运行流程图第5章系统焊接与调试5.1电路焊接手工焊接是常用原始的焊接方法，目前大量工厂焊接的生产基本上不采用原始方法了，但是普通元器件的修理、系统测试中经常使用原始的手工焊接。重要的是如焊接本质上出现问题，则会影响到整个控制系统的，可以这么说，焊接的会导致这个控制系统可不可以用的。手工焊接主要有如下四步组成的：第一步开始焊接：需要把需要焊接的地方打扫干净，主要去处油迹和灰尘,然后把需要焊接的元器件的两个角向一定的方向掰一掰,注意不能把元器件的脚相交在一起了，这样会影响焊接的。接下来让电烙铁头碰到需要焊接的元器件脚下，放上焊锡丝。此处需要注意的是，不能让烙铁头碰到其它元器件的脚了，要不然会把两个元器件焊接在一起了。第二步给焊接升温：当在完成第一步以后，接下来就是加热焊锡丝了，主要是将烧热的电烙铁放在器件管脚旁边，慢慢融化焊锡丝，需要注意电洛铁的温度和加热时间，若时间过长，很有可能焊坏面包板焊盘的，一般建议电洛铁温度调整在400℃左右，加热2秒钟左右，例外也要根据器件种类作出具体区别的。在焊接过程中，当需要把焊接好的元器件卸下来，则也需要给焊接处进行加热的，主要操作是首先在焊接处补好焊锡丝，使焊点是圆润的，然后用电洛铁在焊接处进行加热，在加热的过程中就可以直接把元器件卸下来了，此时一定要主要时间，要不然也会损坏焊盘的第三部清理焊接面：当在完成第二步时，有的时候会观察到焊接的不完美或者担心出现虚焊情况，这时候需要进行修改的。主要是两种情况的，第一种是焊锡不够，焊接点不圆润，这时需要给焊接处补焊锡，此时需要注意的是焊锡量不能补多，要不然容易连接到其它期间的引脚的。第二种是焊锡过多，这时候可以用电洛铁放在焊接处来回的滑动，会把多余的焊锡带走的，若不行，只能使用吸锡器了。第四部检查焊点：当完成以上三步了，最后就需要整体观察了，主要是观看焊接点是不是圆满、亮度好、紧固，有没有与其它管脚相连在一起了。5.2系统调试整体系统上电调试前，大概观察下焊接的系统还存在问题，例如还有很显眼的断裂，正负极接反以及相连、虚焊、等问题，然后用万用表检测一下，电源正负极之间是否短路等严重的电源问题，最终保证系统焊接没有问题。在搭建调试平台后，需要对软件程序进行调试，若程序调试没有问题，接下来开始验证系统功能是否满足要求，若功能有问题，需要继续调试程序，反复进行，直到所有功能都满足为止。5.2.1系统程序调试软件调试步骤如下：（1）在KeiluVision5软件中先创建一个工程：单击菜单栏中的“工程”，输入新建工程名，并保存；然后单片机型号是“STM32F103”。（2）新建用户源文件：在新建的空白文本中编写程序源代码，编码完成保存文件并文件拓展名“设计名称.c”，新文件创建完成。（3）程序编译和调试：单击编译按钮，系统会对文件进行运行，在输出窗口中可看到提示信息，如果有错误信息，则须按提示找出错误并改正，直到提示没有错误且实物功能均符合要求为止（Warning不需要管）。程序编译无误提示界面图5.2.2硬件测试最后一步就是硬件整体测试了，主要运用万用表、直流电源或示波器对焊接好的板子进行整体调试，主要检查每一个器件是不是都正常工作了，主要分为两个环节动态调试和静态调试。一、静态调试，其中静态调试主要分为以下四种：（1）肉眼观察。主要观看焊接点是否饱满，以及相连器件之间是否相连或者器件管脚没有焊接好，出现短路现象。（2）使用万用表调试。首先查看电源是否短路，然后测量管脚是否连接正确，有没有接线错误。（3）上电检查。在完成第一步和第二步都没有问题，接下来就可以上电了，上电以后观看每个器件是否正常工作，然后在逐一测试功能。（4）综合检查测试。这种测试方法只适合单片机开发板开发的系统才能使用这种方法，本文不适宜用这种方法测试。二、动态调试：动态调试主要是静态调试没有任何问题，做最后一步检查，就是每个器件能否正常工作，能否满足我系统开发的功能，防止器件内部损坏，影响系统性能。5.3实物测试经过测试，系统测试正常，如下图所示。系统测试图致谢四年的艰苦跋涉，四个月的精心准备，毕业设计终于到了划句号的时候，心头如释重负，在本论文即将完成之际，谨此向我的指导老师致以衷心的感谢和崇高的敬意！整个毕业设计的过程都是在常老师的悉心指导下完成的，从资料的收集、方案的论证、联板调试以及毕业论文的撰写，何老师、常老师都做了非常细心的指导。老师以他敏锐的洞察力、渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风和对科学的献身精神给我留下了刻骨铭心的印象，这些使我受益匪浅，将成为我以后工作生活的榜样。我要感谢电子学院所有给我上过课老师，是他们传授给我方方面面的知识，拓宽了我的知识面，培养了我的功底，对论文的完成功不可没。我还要感谢学院的各位工作人员，他们细致的工作使我和同学们的学习和生活井然有序。感谢本设计课题组的同学，协作竞争的团队精神是我得以顺利完成毕业论文的重要基础。感谢我们这一组同学在论文相关内容的讨论与合作交流带来的启示和帮助。正是由于我们的精诚合作以及大家设计期间给予我的帮助，良好的团队合作精神为我设计得以顺利完成提供了良好条件。敲完最后一个字符，重新从头细细阅读早已不陌生的文字，我感触颇多。虽然其中没有什么值得特别炫耀的成果，但对我而言，是宝贵的。它是无数教诲、关爱和帮助的结果。最后向审阅此文的教授、老师致以深切的敬意。衷心祝愿母校的明天更加美好！。参考文献[1]曾非一.嵌入式软件开发技术研究—MPC860目标机底层软件的实现[D].电子科技大学,2014.[2]孙宝元、杨宝清.传感器及其应用手册．北京.[3] 郑人杰. 计算机软件测试技术. 北京: 清华大学出版社, 1992.  [4]任强.传感器选用原则.计量工作.2004.[5]李全利.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社.2009.30～46.[6] 郑人杰. 计算机软件测试技术. 北京: 清华大学出版社, 1992.  [7] 胡汉才. 单片机原理及系统设计. 北京:清华大学出版社, 2002. [8] Silicon Storage Technology Inc, SST39VF800A Datasheet.2001 .[9]张俊谟.单片机中级教程原理与应用.北京航空航天大学出版社.2002.[10] 赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004,590～591 .[11] 马建国.电子系统设计.北京：高等教育出版社，2004.1. [12] 谭浩强.C程序设计（第三版）.北京：清华大学出版社，2005.7 .[13] 霍孟友.单片机原理与应用[M ].北京：机械工业出版社，2004. [14] 何立民,单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,2～5,46～50. [15] 李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,56～64. [16] 何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,2000年,60～65. [17] Wolf W, 孙玉芳等译. 嵌入式计算系统设计原理. 北京: 机械工业出版社, 2002.  [18] Integrated Silicon Solution Inc. IS61LVI2816 Datasheet.2002. [19] 熊媛.传感器技术在自动控制系统中的应用及发展展望[J].工业设计,2016,10(8):12-15.[20] [杨振江，蔡德芳·新型集成电路使用指南与典型应用[M]·西安：西安电子科技大学出版社1998.10[21] 卢本,王君.材料成形过程的测量与控制[M].上海:机械工业出版社,2005.[22] 方琳.基于ARM的智能家居系统设计与实现[D].南京邮电大学,2015.[23] 蔚承英,陈勇刚,杨利平等.基于GPRS和嵌入式计算机的远程监控系统研究[J].安防科技,2016,2(12):18-20.[24] 杨希.无线传感器网络协议栈与定位技术的研究与实现[D].东南大学,2012.[25] 杨晓芬.基于无线传感器网络的博物馆环境监测系统[J].电子世界,2016,19(10):75-78.[26] XiaojingX,KunhuiL.ResearchonKeyTechnologiesofspeechrecognition.computerengineeringandApplication,2006,42(11):66-69.1