基于GD32 MCU的绿色智能家居

摘要：基于绿色节能的理念，在智能家居模型中加入了蓄电池、太阳能电池板、风能发电机，以GD32 MCU为控制核心，设计了红外检测、人体检测、光控LED、温度监测和电子锁等功能，并可通过GSM短信进行报警。

1 GD32MCU简介

　　GD32MCU系列产品是ARM架构的Cortex-M3处理器，其主频为108MHz。精简指令集架构配上百兆主频，提供了出色的运算处理性能。为了给用户更大的选择空间，产品提供16KB到3072KB的FLASH容量，6KB到96KB的内部SRAM，并有QFN36、TQFP48、LQFP64、LQFP100和LQFP144多种封装选择。系列产品在软件和引脚封装方面全兼容。

　　GD32MCU供电电压范围为2.6V-3.6V，内核的供电电压为1.2V，I/O口可容许5V电平输入，内嵌2个看门狗(WDG)和实时时钟(RTC)，在外部电池供电情况下，内嵌日历型高精度实时时钟(RTC)运行时的待机电流仅为4.3uA，具有掉电复位(PDR)、上电复位(POR)及电压监测(LVD)功能。

　　GD32MCU支持三相PWM互补输出和死区管理功能的16位高级定时器可用于矢量控制，还拥有多达10个16位通用定时器、2个16位基本定时器、1个32位通用定时器和7通道DMA控制器，可用作主时钟的8MHz内置RC振荡器出厂校准精度为±1%。全面升级的模拟外设包括1个转换时间为1us的16通道12位高速ADC、1个12位DAC、2个高速轨到轨输入/输出模拟电压比较器和1个预校准的温度传感器，可充分满足多通道高速数据采集和控制要求。同时，产品线提供多种选择，可配合不同设计者的需求选择。

　　GD32系列MCU也配备了丰富的外设接口资源，主要包括1个全速USB2.0、5个USART、3个SPI、2个快速I2C、1个I2S，针对家庭多媒体设备新增了支持HDMI接口的消费电子控制(CEC)总线硬件电路，还针对按键、滑动等触控应用集成了触摸感测接口(TSI)，最多可同时连接18个外部电极。多达80%的可用GPIO具有多种可选功能，还支持端口重映射，极佳的灵活性和易用性满足多种应用需求。图一为部分GD32MCU产品对比，GD32 MCU家族拥有GD32F103主流型、GD32F101基本型、GD32F105和GD32F107互联型、GD32F130和GD32F150超值型等6大系列，8种封装，124个产品型号。完整产品线请关注官方网站：http://www.gigadevice.com/product-category/1.html?locale=zh_CN。

2 GD32MCU的使用流程

　　使用前首先要先获得官方GD32MCU的官方技术支持资料。

　　第一，以keil MDK环境为例，解压GD32F10xxx Keil IDE Config.rar压缩文件。

　　第二，将编程算法文件FLM file拷贝到MDK的安装路径“KeilARMFlash”文件夹下面。

　　第三，由于GD提供的MDK补丁中只提供了Flash编程算法，没有提供器件选型补丁，所以当前还不能在MDK中选择到GD的对应型号，客户使用过程中可采用ST的对应型号来过渡一下，GD后续会推出更完善的补丁。IAR环境也会有相应的IDE配置说明，具体可以参看官方提供的资料进行配置。更多使用注意事项也能在技术资料中自行查看。

3 绿色智能家居的设计与实现

　　智能家居的潮流已不断地席卷全球，各国科技巨头都在这个领域探索自己的一席之地，本文采用雪糕棒筑造了智能家居的模型，基于绿色节能的理念，为了更多地利用可再生资源，在智能家居模型中加入了蓄电池、太阳能电池板、风能发电机，希望将来某一天家庭停电时，收集的能量、储备的能源可以解决燃眉之急。

3.1 智能家居模型硬件组成

　　绿色智能家居模型硬件主要包括GD32MCU、GSM模块、TFT触控彩屏、4*4按键、红外检测装置、人体检测装置和光控灯等，硬件组成框图如图1所示。