摘 要本文以“基于STM32的以太网智能家电开关设计”作为研究课题，设计了一款能够通过WEB界面远程访问形式来对家电进行开关控制的物联网系统，用户在PC机浏览器界面可以查看到家中电视、空调、微波炉等电器的开关状态，并能够在浏览器上点击相应按钮远程开关电器。系统电路分为STM32微处理器最小系统部分、液晶屏显示电路、嵌入式以太网通信电路、继电器驱动电路和数据存储电路设计等，具有灵活的远程遥控特点，在生活中有一定实用价值。
目录
一、 引言 1
（一） 智能以太网家电开关的发展背景 1
（二） 智能以太网家电开关的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能以太网家电开关的方案设计 2
三、 系统硬件设计 3
（一） 智能以太网家电开关主控电路设计 3
（二） LCD1602液晶显示电路设计 4
（三） 嵌入式以太网通信电路设计 5
（四） 电视、空调、微波炉开关电路设计 6
（五） 家电开关状态存储电路设计 7
四、 系统软件设计 8
（一） 智能以太网家电开关的主程序流程设计 8
（二） 液晶驱动子程序流程设计 9
（三） 以太网模块驱动子程序设计 10
（四） 数据保存子程序设计 11
五、 实物制作与安装 12
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
智能以太网家电开关的发展背景
遍览最近几十年间的技术水平发展，尽管未出现过革命性的科技成果，但是在高速的发展状态下，电子科学技术在不断朝前迈步，智能以太网家电开关系统在这个背景条件下取得了快速的发展，无论是在主控器件的效果上，还是系统内部各功能电路的工作稳定性上，都取得了整体的优化升级，智能以太网家电开关的整体性能在多方的推进下，使得中高等级别的控制系统设计经费实现了持续下降，智能以太网家电开关系统的发展受到了多种学
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科技术的推动，其中微处理器研发与控制技术、传感器技术、大规模电路集成技术以及编程技术是最为核心的技术。在智能以太网家电开关的发展过程中传感器设计技术也扮演着不可缺少的角色，在绝大多数控制系统中，传感器起到了对外界非电量信号的采集作用，它是一种智能的采集器件，在智能以太网家电开关控制系统中也不例外，高性能的智能传感器将直接决定控制系统大致性能，所以智能以太网家电开关工程师在研发过程中特别重视，通常在研发中高端性能的智能以太网家电开关时，必须选用性能最高的传感器件来构建硬件电路系统，传感器是智能以太网家电开关系统与外界进行信号交互的关键环节，通过详细的资料查阅可以发现，智能以太网家电开关在近几年的发展趋向主要是微型化、嵌入式化和高度智能化，为了满足发展方向的要求，技术人员在设计过程中必须选用外型更小、采集精度更高与此同时更加智能的传感器模块，这在一定程度上可以说明传感器技术和智能以太网家电开关控制系统的发展是相辅相成的。本次课题将考虑到智能以太网家电开关控制系统的研发成本、功率参数以及功效等根本的因素，尽量选用最适合本课题的微处理器以及必要模块，构造出一款满足初期性能指标需求的智能以太网家电开关系统。
智能以太网家电开关的国内外发展现状
根据肯特大学提供的一份期刊杂志显示，在前不久，该校的一个科创研发小组投入了大量的精力对智能以太网家电开关系统中的一项重要技术进行了研究，ARM内核在近几年时间里早已被嵌入到了各大研发企业研发的微处理器芯片中，它是近几年高性能处理器中的内核首选，由于过去几年间低端智能以太网家电开关在市场上具备更强大的竞争实力，然而最近几年来随着各项研发成本的降低，中高端产品不断打击低性能产品，使众多研发机构将眼光转向研究更加新型的智能以太网家电开关，以此使其推向市面，赢得更多的市场份额。
本文主要研究内容
这次论文以“基于STM32的以太网智能家电开关设计”作为研究课题，使用了意法半导体公司研发的STM32微处理器来作为控制部分，通过该款具备八位数据处理性能的微型控制器，实现了对LCD1602液晶屏电路、ENC28J60以太网通信电路、继电器驱动电路和AT24C02芯片电路设计的控制，本章须要对这款系统的设计内容进行制定，结合所有的预期功能指标需求，确立了下列设计内容：
1．能够实现高清晰的显示效果，通过微处理器的控制控制，实现快速的显示内容更新；
2．能够实现以太网通信功能，配置ENC28J60以太网通信硬件电路，结合UIP 1.0网络通信协议，实现对网络数据包的灵活收发；
3．设计继电器启闭控制电路，通过STM32微处理器普通GPIO管脚的驱动控制，实现对后级电路的启闭控制；
4．配置AT24C02存储芯片驱动电路，通过STM32微处理器的驱动控制，能够实现对数据的存储和读取；
智能以太网家电开关的方案设计
为了能够更加清晰的描述这款智能以太网家电开关控制系统的实现方法，采用了Visio软件绘制了图中的系统架构框图，如图1所示，该框图中将整个智能以太网家电开关系统划分成STM32微处理器最小系统、LCD1602液晶屏电路、嵌入式以太网通信电路、继电器驱动电路和数据存储电路设计等部分，这其中STM32微处理器最小系统的功能是运行其FLASH内部的用户程序，根据程序代码内容实现对各个电路模块的驱动控制。
1．设计STM32F103单片机最小系统电路，实现对ENC28J60嵌入式以太网模块、显示器以及继电器等模块的驱动，通过内部CORTEXM3型ARM内核实现一款嵌入式WEB服务器；

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