天津工业大学本科毕业论文
表3-1 BOOT启动模式表 BOOT0 0 1 1 BOOT1 X 0 1 启动模式 用户闪存存储器 系统存储器 SRAM启动 说明 用户闪存存储器，也就是FLASH启动 系统存储器启动，用于串口下载 SARM启动，用于在SARM中调试代码 3.2.3 USB串口电路
USB转串口采用CH340G，是江苏沁恒公司的产品。 Q2和Q3组合构成一键下载电路。
flymcu软件需设置为：DTR 的低电平复位，RTS 高电平进 BootLoader。RESET 控制复位，BOOT0 是负责启动的 B0 信号。
USB_232 是一个 USB接口，以便 CH340G 和电脑通信，同时可以当作开发板电源线，USB_232 是系统版的主要供电口。电路原理图如图3-4所示。
图3-4 USB串口电路原理图
3.2.4电源输入输出接口
为了开发外部模块方便，有两个电源接口VOUT1 和 VOUT2，分别为 3.3V 和 5V输出。如图3-5所示。功率最大为1000mA，对于我们的开发来说已经完全够用。
图3-5 电源输入输出接口电路原理图
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3.2.5功能按键模块
STM32单片机的其中一个特点是所有的IO口都可以作为中断源。该系统中，主控部分设置了三个用户按键分别用来控制三个工作模式，按键与单片机的接口电路如图3-6所示。KEY1、KEY2、KEY3为普通按键输入，分别连接在PE4、 PE3、PE2上，低电平有效，这里使用 STM32 的内部上拉电阻来为按键提供上拉。当有某一按键按下时，IO口被下拉到地即低电平，此时IO口上产生一个下降沿，单片机监测到按键，跳转到相应的处理程序中进行相应的处理。
图3-6 按键与单片机的接口电路原理图
3.3外部信息采集模块设计
外部信息采集模块整体设计框图如图3-7所示，该模块在接收到主控终端的指令后，STM32单片机的片上ADC对经过信号处理电路之后的信号进行采样，然后经过MCU的分析来控制输出。 光敏信号采集电路红外信号采集电路ADC CH1 STM32ADC CH2 图3-7 外部信号采集模块设计整体框图
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3.3.1光敏传感器模块
LS1 就是光敏电阻，当感应到的光越强，电流越大；光越弱，电流越小，可以把它看作一个电阻，光越强阻值越小，光越弱阻值越大，通过读出LSENS的电压，就能确定周围环境光照强弱。LSENS连接在 MCU 的 ADC1_IN1（ADC1通道1）上面，即 PA1 引脚。
图3-8 光敏传感器模块原理图
光敏传感器中有很多种。其中就有光敏电阻。很简单，它可以感应光的强弱，通过调理电路将其转化为电信号，传送至处理器，使处理器确定当前环境以便控制LED灯具的开关。
所以本系统就采用了这样的方式来进行光电控制。光敏电阻的伏安特性如图3-9。功能特点是：光谱范围是可见光（不包括红外线、紫外线）；响应时间快；体积小，性能稳定；价格较低。
图3-9 光敏电阻伏安特性曲线
该模块电路较为简单，为手动焊接，选用光敏电阻5K、电阻47K、 1K各1个。该传感器模块稳定可靠并且灵敏度高，采用3.3V直流电源供电，直接送入ADC采样。
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3.3.2热释电红外传感器模块
世间万物都会辐射出红外线，但是它们辐射出红外线的波长不一样。动物辐射出的红外线中心波长为9000~10000nm，我们器材的波长灵敏度在200~20000nm范围内稳定。
因为加电极化的电压有极性的，所以极化后的探测元也有正、负极的。传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，即可消除外界的干扰。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。制造PIR的高热电材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为200-20000nm。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏度，该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了只允许某些波长范围的红外辐射通过。
热释电红外传感器模块中有两个元件很关键，热释电红外传感器（PIR）和菲涅尔透镜。它们分别将波长为8000~12000nm之间的红外信号变化转变为电信号对自然界中的白光信号起抑制作用和将热释电红外传感器的红外信号折射（反射）在PIR上，并且将警戒区内分为若干区域。这样就能使用热释电红外传感器模块来感应外界环境中是否有人活动，从而判断是否应该打开灯具，方便人们进行各种活动。
本系统设计要求是感应范围不小于5米。系统设计选用HC—SR501人体感应模块。功能特点是：工作电压(DC4.5~20V)；工作温度范围广(-15~+70°)；感应角度为<100度锥角；全自动感应；灵敏度高；噪声系数小。如图3-10。
图3-10 人体感应模块电路
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3.4照明模块设计
LED3连接在 MCU 的 PB5 引脚。外部采集信号经过MCU处理判断过后，通过LED3进行PWM输出。以达成我们最终需要的照明状态。
图3-11 LED模块原理图
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