基于STM32单片机的实验室安全报警系统设计.doc

摘要：随着信息技术的发展，科技给我们的社会带来了巨大的变革，无论在生活，生产，学校，企业等方面都有很大的进步，让社会生活更为的便利。随着物质生活条件的改善，高校不仅对大学生的综合素养提高了要求，还加强了对大学生健康安全等问题的重视，实验室作为大学生重要的实践地点之一，高校自然而然提高了对实验室安全的重视程度。但是，由于实验室结构的复杂化，实验室工作人员并不能时时刻刻呆在实验室，所以要借助一些手段去管理实验室，因此，对于如何采集实验室的安全信息成为重点要攻克的难题。

本设计通过采用以stm32单片机为核心，结合传感器，GSM等技术，能够有效对实验室安全情况（温度，电流）的采集，能够将信息发送给实验室管理人员，以便应付各类突发状况。在通过这样便捷的管理方式下，实验室工作人员的工作效率将大大的提高，具有很好的使用价值。

本设计的工作流程如下：

1.首先对stm32单片机，GSM模块，温度传感器等模块进行资料的采集。

2.对所涉及的四个模块（单片机模块，GSM模块，温度传感器模块，LCD显示模块）进行具体的硬件设计，搭建好模块。

3.利用C语言和Keil MDK开发环境进行对软件部分的设计。

4.完成实物的设计以及硬件测试。

关键词：stm32单片机、GSM、温度传感器、LCD显示

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1课题设计的背景以及意义-1

1.2课题的发展状况与前景-1

1.3研究目的和研究内容-2

2.系统方案的设计以及仪器的选择-3

2.1 系统的功能需求-3

2.2  系统的可行性分析-3

2.3 各模块设计方案及器件的选择-4

2.3.1 单片机的选择-4

2.3.2 温度模块的设计方案和器件选择-4

2.3.3 电流模块的设计方案及器件选择-4

2.3.4 短信收发模块方案的设计及芯片的选择-5

2.3.5 显示模块方案的选择及器件的选择-5

3.硬件模块与相关技术介绍-7

3.1 STM32系列单片机的介绍-7

3.2 GSM模块-8

3.2.1 GSM模块所用芯片-8

3.2.2 GSM模块所用的命令-9

3.3 温度传感器模块-9

3.3.1 DS18B20的主要特性如下：-10

3.3.2 DS18B20温度测试原理-10

3.4 ACS712电流检测模块-10

3.4.1 ACS712电流检测模块的基本介绍-10

3.4.2 ACS712电流检测模块的工作原理及方法-11

3.4.3 LCD1602液晶显示模块-11

3.5 Keil MDK开发环境介绍-11

4 系统硬件的设计实现-13

4.1系统总体结构-13

4.2 各个模块的原理图设计-14

4.2.1 STM32单片机最小系统-14

4.2.2 LCD1602液晶显示电路-14

4.2.3 温度（DS18B20）原理图及蜂鸣器报警电路的原理图-15

4.2.4 ACS712电流传感器电路图-16

4.2.5 GSM模块原理图-16

5.系统的软件设计与实现-17

5.1 系统总的流程图-17

5.2各模块的程序代码及流程图-17

5.2.1 温度传感器模块部分源代码及流程图-17

5.2.2 电流传感器模块流程图及部分代码-19

5.2.3 GSM模块部分流程图及代码-20

6.系统的调试与实物图-23

6.1设计成品-23

6.2 温度传感器调试-23

6.3 电流模块调试-24

6.4 GSM模块测试-25

7.结束语与展望-26

7.1结束语-26

7.2 展望-26

参考文献-28

致谢.-30