自上一章《UI界面設計》后，我們的開發工作已經完成了60%左右了。這一章呢，小編將介紹報警模塊的設計。之前所做的工作，只是完成對環境參量的測量和顯示。現在要對所獲取的參量進行分析，即根據實際情況設置相關的閾值，判斷是否異常，若出現異常，則采取報警，同時提醒工作人員，并且系統也會采取一定的措施來解決問題。

        在本制作中，只是象征性的做一下報警設計。舉個例子，假如濕度出現異常（過高），超出上限，報警，同時需要啟動抽濕機，當環境濕度達到正常值后，停止抽濕機，報警隨之停止。這才是一個真正的反饋控制系統。但本制作，由于材料有限，只有一個電機，雖然能夠有一定效果，但功能還是受限，所以就省略了。

        因此，在報警模塊，我們這樣設計：當溫濕度超過閾值范圍（過大或過小），則蜂鳴器報警，報警指示燈亮；當空氣質量超過上限時，蜂鳴器報警，報警指示燈亮，同時啟動直流電機（代替空氣凈化裝置）；當測量距離超過安全距離時，蜂鳴器報警，報警指示燈亮。

1.資源介紹

蜂鳴器，一般用作系統的報警，分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。

        無源蜂鳴器可以產生不同頻率的聲音，而有源蜂鳴器，內部有振蕩電路，產生的聲音頻率固定，而此處我們只是簡單的報警，所以采用有源蜂鳴器。

報警指示燈采用LED燈即可，這里無須介紹。

        關于空氣凈化裝置，我們這里用電機代替。這里，我們需要采用電機驅動電路，采用L298N電機驅動模塊。下面簡要介紹一下該模塊。

        L298N電機驅動模塊：在模塊的電源部分，有VMS（12v）、VCC(5v)、GND3個接口。電源正極接VMS，電源負極接GND，這樣就給電機驅動模塊上電了。MotorA和MotorB的四個接口，分別接電機的端口，所以該模塊可驅動兩個電機。ENA和ENB分別是使能端，IN1、IN2、IN3和IN4分別是控制電機的端口，可驅動電機正反轉。這里我們只驅動1個電機，使用ENA，IN1，IN2和MotorA。

2.軟件編程

（1）蜂鳴器報警

首先，配置GPIO口，將PA6設置成推挽輸出模式，這里不再給出代碼，大家應該都會的。

然后編寫蜂鳴器報警代碼。

void buzzer(void)

{

    u8 i;

    for(i=0; i<100; i++)

    {

        Beep_L;

        delay_ms(1);

        Beep_H;

        delay_ms(1);

    }

}

        這里，只需將蜂鳴器端口以一定的頻率上下振蕩，蜂鳴器就能發出聲音，頻率高，聲音相對大一些。

（2）LED報警燈

將相關的LED報警燈配置成推挽輸出模式即可。

（3）電機驅動模塊

將電機的ENA、IN1、IN2端口設置成推挽輸出模式，初始化不再給出。

void motorRun(void)

{

    if(flag)//電機啟動/停止標志位

    {

        ENA_H;//使能端有效，電機轉動

    }

    else

    {

        ENA_L;//使能端無效，電機停止

    }

    IN1_H;

    IN2_L;

}

        這里，電機的啟動和停止，只需控制驅動電機的使能端，讓它使能或者失能即可。電機兩個端口分別給高、低電平即能轉起來了。

（4）編寫報警處理函數

/*報警函數*/

void alarm(void)

{

    //溫度異常報警

    if(temperature>=temper_H||temperature<=temper_L)

    {

        LED0_ON();

        temper_sign = 1;

    }

    else

    {

        LED0_OFF();

        temper_sign = 0;

    }

    //濕度異常報警

    if(humidity>=humid_H||humidity<=humid_L)

    {

        LED1_ON();

        humid_sign = 1;

    }

    else

    {

        LED1_OFF();

        humid_sign = 0;

    }

    //空氣質量異常報警

    if(value>=air_upperlimit)

    {

        LED2_ON();

        air_sign = 1;

        flag = 1;

    }

    else

    {

        LED2_OFF();

        air_sign = 0;

        flag = 0;

    }

    //距離異常報警

    if(distance/100>=length)

    {

        LED3_ON();

        length_sign = 1;

    }

    else

    {

        LED3_OFF();

        length_sign = 0;

    }

    if(temper_sign==0&&humid_sign==0&&air_sign==0&&length_sign==0)

    {

        cancel = 0;//正常情況,關閉取消報警

    }

    if(temper_sign|humid_sign|air_sign|length_sign)

    {

        if(!cancel)

        {

            buzzer();

        }

    }

    motorRun();

}

        這里，判斷溫濕度、空氣質量、測量距離是否正常，然后分情況處理，同時設置好相關的標志位，比如監控顯示標志位，電機啟動/停止標志位。還有，如果都正常的話，將取消報警標志位置位。

UI界面報警部分：

監視界面（空氣質量異常）

監視界面（多處異常）

報警界面（已開啟報警）

報警界面（取消報警）

電機界面（空氣質量異常）

電機界面（強制開啟）

        到目前為止，我們所做的都是基于stm32的下位機的開發。而在后面的章節中，小編將介紹如何將單片機采集的數據通過藍牙模塊傳輸給手機，實時地在手機界面上顯示，同時繪制一些相關的曲線。如果技術可行的話，還可以通過手機藍牙軟件實時監控我們的多功能時鐘，完成上位機與下位機的通信交互。