物联网技术如何在智能家居产业中得到应用

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物联网技术如何在智能家居产业中得到应用,第1张

目标是实现万物互联的物联网(英文:Internet of Things,缩写IoT)概念似乎离我们的日常生活较为遥远,而实际上物联网正在不知不觉的渗透进我们生活和工作的方方面面,不仅潜移默化地改变着我们的生活环境,也在悄然变革着互联网产业的格局,孕育着下一个IT产业的霸主!

达宝利销售的Pofit智能工学电脑椅正是座椅产业进行智能化物联网升级的初步尝试。Pofit除采用动态仿生脊椎靠背,同时支撑3节胸椎、5节腰椎、1节骶椎,更好的分散脊椎压力外,另外一个显著的特点就是将智能化的概念引入产品的设计之中。Pofit座椅内置了多个传感器,所搜集的数据通过蓝牙与手机APP相互传输,用户在APP中进行功能设置,享受数据统计、坐姿警示、久坐提醒、评价与建议等服务。

虽然Pofit在智能化融入方面做出了勇敢的尝试,在避免久坐、保持正确坐姿等方面一定程度上满足了用户的深层次需求,但是离真正意义的智能物联还有很大的差距。

不过,Pofit对座椅智能化的有益尝试正在揭示着一股来势汹汹、不可逆转的产业升级趋势:传统产品的智能化与物联网化。

在从互联网向物联网延伸的新时代,传统产业又迎来一次转型升级的难得契机。

可实现智能化的产品没有做不到只有想不到

谈到智能化设备,大家首先想到的是电器、电子产品的智能化,例如电视、热水器、空调、洗衣机、风扇、路由器、抽油烟机、音响、插座、照明等。

但是随着科技的发展,越来越多原本与电毫无关系的传统产品正在加速智能化并接入物联网,例如健康领域出现的心电图手环、血糖仪、体脂秤、胎心仪、血压计、体温计等;安防领域出现的视频监控、防盗报警器、烟雾警报器、红外探测仪、门控、入墙开关、智能锁、智能猫眼等;家用领域出现的美妆镜、净水器、扫地机器人、水壶水杯、办公座椅、升降桌、智能床、窗帘、足浴盆、智能水族、晾衣架、地暖等;甚至原本只是机械的车辆,也在加速智能化并接入物联网,Mercedes me智能车家互联就是其中的一个代表。

我们身边可智能化的传统产品还有很多,没有做不到的智能化,只有想不到的智能化。那么传统产品智能化有什么优势呢?

第一,智能化产品将在传统产品的红海撕杀中跳脱出来,开辟一片广阔的蓝海市场,率先吸引到高端客户的关注。

举个例子:数千年来,扫帚和簸箕是人类清扫地面的主要工具,后来吸尘器面世,分流了一部分客户,近几年来,不受电线束缚的扫地机器人的销量高速增长,可以想象不久的将来,智能化的扫地机器人不断迭代,功能不断完善,清扫甚至拖地的效果越来越好,将不断蚕食扫帚和簸箕的传统产品市场,最终导致传统产品的消亡。

手机替代相机、电子货币替代纸币、微信替代信件和电话、外卖平台替代方便食品、打车软件替代路边叫车、电子商务冲击实体商业……随着科技的爆炸式发展,智能化产品层出不穷,有可能几十年甚至十几年,一种传统产品就由鼎盛转为衰落。传统生产厂家在产品智能化的道路上要避免重蹈“看不见、看不起、看不懂、跟不上”的覆辙。

第二,智能化产品将会通过终端程序搜集到大量用户的使用数据,通过网络及时反馈到研发部门,研发部门利用大数据分析得出结论,确定产品改进方向,开发出更符合客户需求的新产品,加快产品的迭代速度,强化市场竞争力。

第三,智能化产品使厂家可以通过操作终端(APP或小程序)与客户建立高效的一对一的沟通渠道,强化客户管理和营销效果。客户打开物联网终端的时候正是使用产品的时候,也是对厂家的营销信息接受度最高的时候;其效果远强于一个被客户关注却设置为“不接收文章推送”,几乎很少主动打开的微信公众号。

厂家不主动对产品进行智能化改造,就会沦为IT企业的附庸

在传统产品的智能化升级过程中,厂家积累的产品改进经验所起到的效果越来越差,真正起主导作用的是既懂硬件又懂软件的IT公司,它们开发出一套适合某个产业的智能化系统,只需选择生产厂家即可。在智能化新品的利润构成中,IT公司占据了很大一块,行动迟缓的厂家只能沦为低附加值且竞争激烈的代工厂。

而对IT公司而言,传统产品的智能化趋势给它们带来了由“软”变“硬”的机会。只要发挥技术优势,针对一个产品或一个行业研发出一套软硬件结合的智能化解决方案,就可以选择工厂进行代工贴牌,从而走上制造和销售的道路。

小米2011年10月推出第一款手机,以手机品牌的形象亮相。2013年9月第一款小米电视上市,进军电视产业。5年时间过去,2018年小米电视霸榜京东618,销售额7日连续第一;根据奥维云网数据,小米电视出货量进入全球市场前十,中国市场前三;2018年8月,小米宣布“小米电视全渠道销量第一”。我们不管小米电视是否真的是中国第一,但是小米电视仅用五年时间就从局外人做到全球前十,与传统的家电企业相比,如此神速的“小米”显得过于“凶猛”。

小米电视为什么这么“猛”?原因不全在产品质量的优势上,因为小米电视也是厂家代工的,别的电视品牌也能达到同样的质量;再除去商业模式的原因,小米擅长搞预售和饥饿营销,拿到海量的订单后,可以从厂家获得更低的出厂价格,小米电视主要通过电商渠道销售,节省了渠道费用,因此价格更有优势;小米“凶猛”的更深层次的原因在于,它建立了智能互联生态,将电视与主业——手机深度捆绑。小米用智能物联网重新赋能了电视。小米手机的客户因为对小米品牌的认可,为了获得手机与电视互联互通的新鲜体验,更倾向于购买小米电视,同样因为这个原因,米粉们进而会购买小米的空气净化器、空调、路由器、扫地机器人、电水壶等一系列可互通互联的产品,甚至未来的汽车、房产等小米推出的一切产品。

小米崛起的案例为传统厂家转变思路敲响了警钟。传统的商业理论认为“品牌要细分化和专业化,才能保持市场竞争力”,但是这一理论正在受到物联网时代的挑战。因为代工的普通存在,产品在质量和功能上的差异变得越来越小,除品牌影响力外,产品背后的智能物联生态成为影响消费者做出购买决策的重要原因之一。目前小米在电子电器领域逐渐站稳脚跟,正在将触角延伸到以“小米有品”为代表的非电传统产品,不断加速传统产品的智能化和物联网化,进一步强化小米生态产业链。

全球的互联网公司都在变硬,成为软硬一体的公司。国际上有亚马逊、谷歌、微软、脸书等IT公司,国内有百度、阿里、腾讯、小米、京东等IT公司,种种实例都在证明着这一不可逆转的趋势。

如果传统企业不主动实现产品的智能化,掌握研发和产品的主动权,就可能被拥有智能化优势的IT公司捏住七寸,被压在产业链的底端,失去市场话语权。

智能物联平台成为IT大佬的兵家必争之地

传统产品独立进行智能化遇到两个难题。

第一、如果每个产品都独立开发一个APP,种类会有成千上万种,用户也不愿意在手机中下载那些几乎很少用到的APP。也就是智能产品可能被迫“不智能”,仅成为一个被使用的物品。

第二、如果每个产品都需要重新设计硬件模组、配制服务器、开发前端程序,那么智能化的成本会很高。独立开发的智能化产品由于缺少技术和平台的支持,也很难实现真正的物联网化。

产品的智能化和物联网化不是同一个概念。

智能化只要求产品具有感应元器件、执行元器件,通过蓝牙或扫码等方式与手机中的APP或小程序建立数据连接,将感应器采集到的数据反馈到终端程序中,将客户在程序中输入的命令传达到产品中执行。

而物联网化除智能化外,更大的区别在于数据传输和处理方式上的互联网化。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结,在物联网上任何人都可以在获得许可的前提下,查出它们的具体位置,获得它们采集的数据,并对它们进行控制和管理。物与物之间的连接依靠的是打破地域限制的互联网,而不仅仅是有范围限制的蓝牙连接,或有渠道限制的扫码连接。

传统产品的智能化亟需IT公司提供物联网服务平台和底层的技术支持。

将万物互联的硬件基础、储存运算、终端展现掌握在自己手中,将产生极大的行业影响力和非常丰富的商业模式想象空间,因此智能物联平台成为IT大佬的兵家必争之地。

从国内看,阿里智能为厂商提供包括智能硬件模组、阿里智能云、阿里智能APP在内的一站式设备智能化解决方案。小米IoT开发者平台宣称“将面向智能家居、智能家电、健康可穿戴、出行车载等领域,开放智能硬件接入、智能硬件控制、自动化场景、AI技术、新零售渠道等小米特色优质资源,与合作伙伴一起打造极致的物联网体验。”腾讯推出云小微、叮当、QQ物联等平台相互竞争,选择优势项目扶植。百度内部大力整合成立SLG部门,推出DuerOS对话式人工智能开放平台。华为也推出了HiLink联盟,推出华为智能家居APP。中国BATMJ五大豪门全部参与到智能物联平台的争夺战中。

对于传统厂家来说,从五大豪门中选择一个智能物联平台进行合作,将大大降低产品物联网化的成本和难度。相比之下,阿里、京东、小米各有自己的众筹平台和电商平台,如果厂家选择它们的智能物联平台进行开发,制造出产品原型即可在它们的众筹平台上进行众筹,如果众筹效果不好,对厂家来说仅损失了开发费用和原型制作费用,损失并不大;如果众筹效果好,可批量生产完成交货,收获智能化的第一桶金,并根据用户的反馈进一步优化产品;进而在它们的电商平台上开店销售,解决销售渠道的问题。

IT大佬们不惜耗费重金建立和推广智能物联平台,目的就是建立智能物联生态圈,构建生态影响力。因此它们更愿意谈及连接设备及活跃数量,因为这是生态能力的体现。2018年初,百度DuerOS公开的数据是,连接设备数量达5000万台,日活跃数1000万;小米公布的激活设备数量是1000万量级。

同样,凡是愿意与AMJ智能物联平台深度合作的厂家和产品将得到这些IT巨头的资源倾斜和推广支持,这对厂家来讲是一个非常大的竞争优势,也是许多新公司快速切入行业竞争,崭露头角的捷径之一。

智能音箱是简易物联网的入口,APP才是智能物联网的核心

2017年底,小米推出智能音箱“小爱同学”,此后,阿里推出“天猫精灵”、京东推出“叮咚”,百度推出“小度在家”,腾讯推出“听听”,智能音箱大战如火如荼地展开。

为什么互联网巨头纷纷抢滩智能音箱呢?

因为智能音箱的语音交互功能很有趣,对普通消费者非常有吸引力,能够吸引消费者尝试,而互联网企业的最终的目的是让消费者初步感受到控制物联网上其它相关产品的乐趣,比如用语音控制热水器准备烧水洗澡,用语音控制扫地机器人开始工作,用语音控制灯光开关等,并培养消费者的行为习惯,将消费者留在自己的智能物联生态圈中。

因为语音控制的局限性,只能让客户简单控制联网的少数产品。随着加入智能互联生态的产品的数量和种类急剧增长,语音交互控制只能满足部分需求,成为客户控制联网物品的辅助手段,真正控制数量众多联网产品的有效工具仍是APP。因此正在加速进入千家万户的智能音箱的配套APP将逐步演变成一个智能物联网控制中心,这才是互联网企业争夺的焦点。

智能家居只是初级阶段,智能社会才是物联网的终极方向

智能家居的物联生态是互联网巨头目前争夺的焦点。因为家居产品离人最近,使用频率最高,是促使人们了解和使用物联网的有效途径。但是物联网的壮大不会局限于家居,而是会逐渐渗透到运输物流、机关服务、健康医疗、智能环境等个人和社会的方方面面。

我们畅想一下物联网在未来的应用领域。

在银行里,客户用手机连接到银行服务的物联硬件,可以用手机实现取号,到号提醒和业务办理指引。

在列车上,客户用手机连接到列车上的物联服务硬件,可以浏览列车提供的增值服务,实现呼叫乘务员,购买餐饮、物品,坐等送货等功能。

在旅游景区,客户用手机连接到景区的物联服务硬件,程序可以精准定位客户在景区的位置,在手机中展示相关的多媒体内容,配合语音进行导游讲解。

物联网的应用空间非常广阔。

智能物联的硬件生态链的发展可能威胁到软件生态链的地位

微信已经成为高频社交应用软件,它推出的(附近)小程序服务正在汇集数量众多功能各异的应用。随着5G、云计算时代的到来,微信正在成为软件生态链的入口,拥有更稳固的影响力。

随着IPV6的成熟,128位的IP地址能够让智能物联网连接世界上的每一粒砂子。受固有物联网概念的束缚,我们认为物联网就是对物品数据的获取和指令的下达,但是我们仔细思考,物联网一定要这么使用吗?每个联网的物品,当用户访问它的IP时,完全可以把IP跳转为云端的某个应用程序,变访问物品为访问程序,这样就可以实现前面列举的社会化物联网应用的场景。

一定要在物品的周围用扫码添加、蓝牙配对的方式才能接入物联网吗?并不尽然。物品在物联网上只是一个IP,并通过GPS或所连接的网络显示所在的物理位置。通过物联网背后的智能物联管理平台,用户可以通过IP地址或者位置搜索接入这个物品,从而摆脱物理空间对物联网的限制。

再进一步推演:如果不涉及物品信息的搜集和控制,只是通过物联网的地址去跳转程序,那么物品的实体可以不存在,只需要在物联网上模拟出这个IP和所在的物理位置即可。

经过一系列演变,智能物联管理平台可能演变成一个基于物理位置的程序(含硬件控制)汇集平台,本身的性质和作用与微信的附近小程序十分相似。物联网携海量IP、附近硬件接入提醒、硬件控制等优势,可能会从另外一个层次对微信这样的软件形态应用产生冲击和影响。

如果互联网企业在软件、小程序(云计算)的竞争中未取得领先优势,那么深度开发基于智能物联网的平台和应用,有可能获得一个弯道超车的机会!

物联网卡指的是是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来说通讯物联网卡 就是借助于某种场景的智能设备(手机终端、车载设备等)通过通信传输网络,来链接人、物(资源)、服务,从而高效实现某种特定需求。是运营商基于物联网公共服务网络,面向物联网用户提供的移动通信接入业务。三大运营商采用各自物联网专用号段,通过专用网元设备支持包括短信、无线数据及语音等基础通信服务,提供用户自主的通信连接管理和终端管理等智能连接服务。

物联网卡业务是中国移动面向物联网用户提供的采用物联网专用的10648和14765号段作为MSISDN的移动通信接入业务,通过专用网元设备支持短信和GPRS等基础通信服务,并提供通信状态管理和通信鉴权等智能通道服务,默认开通物联网专用的短信接入服务号和物联网专用APN。

物联网卡是由移动、电信、联通运营商提供的2/3/4G卡,外观与普通SIM卡基本一样,采用专用号段,满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。像沃腾这样的物联网卡运营商是通过和中国移动、中国联通或者是中国电信合作,然后推出了自己的物联网卡业务。

其实现在物联网卡在生活中的运用很常见,像什么自助售货机、共享单车、移动POS机、公共汽车WiFi、GPRS定位什么的都是用了物联网卡来实现的智能使用!

物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。

感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。

网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。

应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

资料拓展:

物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。

因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。

参考资料:

百度百科互联网

你好物联网控制电灯有很多方式。

1、通过手机APP来操作继电器通断控制电灯

2、通过电脑发送物联网的AT指令来控制电灯

3、两个控制器相互通信,一个控制器给另一个控制器发送开关灯的信息,来控制一个机器的继电器通断,从而控制电灯的开断。

4、通过网页给物联网设备下发指令,从而控制电灯的开断,也是通过控制继电器的吸合。

以下是物联网控制电灯的原理:

我们以网页给物联网设备下发开关灯信息来控制电灯为例。我们在网页端做好一个开关键,一个关灯键,且开灯的键值为A,关灯的键值为B作为演示讲解。当我们点击我们网页端的一个开关键。此时我们的网页会通过网络将A发送给下位机,也就是物联网的设备。当物联网设备收到这个键值A后。物联网设备就可以通过控制继电器的吸合从而开灯;当我们按下网页上的关灯键时,此时电脑网页端会通过网络给物联网设备发送一个B,物联网设备可以通过断开继电器,从而使电灯关闭。

自从物联网问世以来,如何使得 能够 联网 有多种的方式,目前运用非常广的Wifi,最近在做这方面的SDK,下面讲解一些配网的原理。

APP将要配置上的路由的wifi用户名、密码发送给智能硬件,目前基本采用以下几种方式

1)smartconfig

2)AP模式: APP 配置手机连接到智能硬件(WIFI芯片 的AP),构建成一个局域网,当然该局域网是不能上网的,但是在局域网内的各个设备的通信是OK

当前wifi应用的几种主流加密方式都存在一个特点, 明文的长度和加密后的密文长度之间是线性关系

即: 密文长度 = 明文长度 + 算法相关的常量C, 也就是说, 只要明文长度可控, 密文的长度即是可控的

这个特点是SmartConfig的核心原理

AP 是 (Wireless) AccessPoint 的缩写,即 (无线) 访问接入点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入 AP 模式

AP模式比较不好的就是配置时间比smartconfig要长,手机连接的WIFI接入点会变化,如果配置不成功,手机就无法上网,需要在手动配置WIFI,手机才能上网。

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本实验采用W25Q64芯片

W25Q64是华邦公司推出的大容量SPI

FLASH产品,其容量为64Mb。该25Q系列的器件在灵活性和性能方面远远超过普通的串行闪存器件。W25Q64将8M字节的容量分为128个块,每个块大小为64K字节,每个块又分为16个扇区,每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除4K个字节。所以,这需要给W25Q64开辟一个至少4K的缓存区,这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的操作。

W25Q64的擦写周期多达10W次,可将数据保存达20年之久,支持27~36V的电压,支持标准的SPI,还支持双输出/四输出的SPI,最大SPI时钟可达80Mhz。

一。SPI接口原理

(一)概述

高速,全双工,同步的通信总线。

全双工:可以同时发送和接收,需要2条引脚

同步: 需要时钟引脚

片选引脚:方便一个SPI接口上可以挂多个设备。

总共四根引脚。

(二)SPI内部结构简明图

MISO: 做主机的时候输入,做从机的时候输出

MOSI:做主机的时候输出,做从机的时候输入

主机和从机都有一个移位寄存器,在同一个时钟的控制下主机的最高位移到从机的最高位,同时从机的最高位往前移一位,移到主机的最低位。在一个时钟的控制下主机和从机进行了一个位的交换,那么在8个时钟的控制下就交换了8位,最后的结果就是两个移位寄存器的数据完全交换。

在8个时钟的控制下,主机和从机的两个字节进行了交换,也就是说主机给从机发送一个字节8个位的同时,从机也给主机传回来了8个位,也就是一个字节。

(三)SPI接口框图

上面左边部分就是在时钟控制下怎么传输数据,右边是控制单元,还包括左下的波特率发生器。

(四)SPI工作原理总结

(五)SPI的特征

(六)从选择(NSS)脚管理

两个SPI通信首先有2个数据线,一个时钟线,还有一个片选线,只有把片选拉低,SPI芯片才工作,片选引脚可以是SPI规定的片选引脚,还可以通过软件的方式选择任意一个IO口作为片选引脚,这样做的好处是:比如一个SPI接口上挂多个设备,比如挂了4个设备,第二个用PA2,第三个用PA3,第四个用PA4作为片选,我们

跟第二个设备进行通信的时候,只需要把第二个片选选中,比如拉低,其他设备的片选都拉高,这样就实现了一个SPI接口可以连接个SPI设备,战舰开发板上就是通过这种方法来实现的。

(七)时钟信号的相位和极性

时钟信号的相位和极性是通过CR寄存器的 CPOL 和 CPHA两个位确定的。

CPOL:时钟极性,设置在没有数据传输时时钟的空闲状态电平。CPOL置0,SCK引脚在空闲时为低电平,CPOL置1,SCK引脚在空闲时保持高电平。

CPHA:时钟相位 设置时钟信号在第几个边沿数据被采集

CPHA=1时:在时钟信号的第二个边沿

CPOL=1,CPHA=1,

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即上升沿的时候被采集。

CPOL= 0,CPHA=1, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即下降沿的时候被采集。

CPHA=0时:在时钟信号的第一个边沿

CPOL=1,CPHA=0,

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即下降沿的时候被采集。

CPOL= 0,CPHA=0, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即上升沿的时候被采集。

为什么要配置这两个参数

因为SPI外设的从机的时钟相位和极性都是有严格要求的。所以我们要根据选择的外设的时钟相位和极性来配置主机的相位和极性。必须要与从机匹配。

(八)数据帧的格式和状态标志

数据帧格式:根据CR1寄存器的LSBFIRST位的设置,数据可以MSB在前也可以LSB在前。

根据CR1寄存器的DEF位,每个数据帧可以是8位或16位。

(九)SPI中断

(十)SPI引脚配置 (3个SPI)

引脚的工作模式设置

引脚必须要按照这个表格配置。

二。SPI寄存器库函数配置

(一)常用寄存器

(二)SPI相关库函数

STM32的SPI接口可以配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议。默认是SPI模式,可以通过软件切换到I2S方式。

常用的函数:

1 void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化

2 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef SPIx, FunctionalState NewState); //SPI使能

3 void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT,

FunctionalState NewState); //开启中断

4 void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,

FunctionalState NewState);//通 过DMA传输数据

5 void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t Data); //发送数据

6 uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef SPIx); //接收数据

7 void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_DataSize);

//设置数据是8位还是16位

8 其他几个状态函数

void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化

结构体成员变量比较多,这里我们挑取几个重要的成员变量讲解一下:

第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式,可以选择为半双工,全双工,以及串行发和串行收方式,这里我们选择全双工模式

SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式,这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master,当然有需要你也可以选择为从机模式

SPI_Mode_Slave。

第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项,这里我们是 8 位传输,选择SPI_DataSize_8b。

第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性,我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。

第五个参数 SPI_CPHA

用来设置时钟相位,也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿(上升或下降)数据被采样,可以为第一个或者第二个条边沿采集,这里我们选择第二个跳变沿,所以选择

SPI_CPHA_2Edge

第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件(NSS 管脚)还是软件控制,这里我们通过软件控

制 NSS 关键,而不是硬件自动控制,所以选择 SPI_NSS_Soft。

第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键,就是设置 SPI 波特率预分频值也就是决定 SPI 的时

钟的参数 , 从不分频道 256 分频 8 个可选值,初始化的时候我们选择 256 分频值

SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为 36M/256=140625KHz。

第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前, ,这里我们选择

SPI_FirstBit_MSB 高位在前。

第九个参数 SPI_CRCPolynomial 是用来设置 CRC 校验多项式,提高通信可靠性,大于 1 即可。

设置好上面 9 个参数,我们就可以初始化 SPI 外设了。

初始化的范例格式为:

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

SPI_InitStructureSPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

//双线双向全双工

SPI_InitStructureSPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI

SPI_InitStructureSPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构

SPI_InitStructureSPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平

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SPI_InitStructureSPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样

SPI_InitStructureSPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制

SPI_InitStructureSPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频

256

SPI_InitStructureSPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始

SPI_InitStructureSPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器

(三)程序配置步骤

三。W25Qxx配置讲解

(一)电路图

片选用的PB12

W25Q64 是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品,W25Q64 的容量为 64Mb,该系列还有 W25Q80/16/32

等。ALIENTEK 所选择的 W25Q64 容量为 64Mb,也就是 8M 字节。(1M=1024K)

W25Q64 将 8M 的容量分为 128 个块(Block),每个块大小为 64K 字节,每个块又分为 16个扇区(Sector),每个扇区 4K

个字节。W25Q64 的最少擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除 4K 个字节。这样我们需要给 W25Q64 开辟一个至少 4K 的缓存区,这样对 SRAM

要求比较高,要求芯片必须有 4K 以上 SRAM 才能很好的操作。

W25Q64 的擦写周期多达 10W 次,具有 20 年的数据保存期限,支持电压为 27~36V,W25Q64 支持标准的

SPI,还支持双输出/四输出的 SPI,最大 SPI 时钟可以到 80Mhz(双输出时相当于 160Mhz,四输出时相当于 320M),更多的 W25Q64

的介绍,请参考 W25Q64 的DATASHEET。

在往一个地址写数据之前,要先把这个扇区的数据全部读出来保存在缓存里,然后再把这个扇区擦除,然后在缓存中修改要写的数据,然后再把整个缓存中的数据再重新写入刚才擦除的扇区中。

便于学习和参考再给大家分享些spi 的资料

stm32之SPI通信

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以上就是关于物联网技术如何在智能家居产业中得到应用全部的内容,包括:物联网技术如何在智能家居产业中得到应用、物联网卡是怎么回事来个专业的人讲解下谢谢了、物联网的体系结构可以分为哪三个层次等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!