STM32的智能家居

中北大学-仪器与电子学院基于STM32的智能家居监控系统指导教师：洪应平专业：电子科学与技术班级：13060241小组成员：赵云璋（1306024122）杨杰（1306024136）章灿然（1306024141）摘要随着“互联网+”的概念进入公众视线，以及无线技术的发展和高速宽带网络的普及，利用互联网来掌控传统一切的做法已为人们广泛接受。现在人们的生活条件大大改善，人们的物质文化追求也逐渐提高。用户打开一款PC软件或手机APP，通过互联网接入到家庭的WIFI网关，向其发送指令即可控制家中的一切，反之亦可查看家中（传感器）状态，以此来掌控家中的一切情况。本文推出了一种基于WIFI的智能家居系统，主要提供安全舒适的居家环境，采用STM32F103ZET6作为主控芯片，通过WIFI无线网络技术将家中的监测设备连接到一起，提供火灾报警、有害气体监控、环境数据监测等。与传统的智能家居系统相比，无需布线，免去了安装过程中的布线繁多复杂，成本高，以及使用3G网络作为传输的高额流量费用。有利于提升家庭生活的安全性、便利性、舒适性等，改变了传统的呆板生活方式，帮助人们有效的安排时间，另外也为家庭能源开支节约资金。关键词：智能家居WIFISTM32物联网AbstractWiththeconceptofInternet+intothepubliceye,andthedevelopmentofwirelesstechnologyandthepopularityofhigh-speedbroadbandnetwork,usetheInternettocontrolalltraditionalapproachhasbeenwidelyacceptedforthepeople.Nowpeople'slivingconditionsgreatlyimproved,people'smaterialandculturalpursuitalsograduallyimprove.UseropensaPCsoftwareormobilephoneAPP,throughWIFIInternetaccesstohomegateway,tosendcommandstocontroleverythinginthehome,andcanalsoviewthehomestate(sensor),inordertocontrolallhomesituation.ThispaperintroducedakindofsmarthomesystembasedonWIFI,mainlytoprovideasafeandcomfortableenvironmentthatoccupythehome,usingSTM32F103ZET6asthemastercontrolchip,throughWIFInetworktechnologywillbepartoftheapplianceinthehomeormonitoringequipmenttogether,providetheentranceguardsystemcontrol,fanautomaticcontrol,securityalarm,environmentaldatamonitoring,etc.Comparedwiththetraditionalintelligenthouseholdsystemwithoutwiring,removesthewiringinstallationprocessofcomplex,highcost,andtheuseof3gnetworkasatransportflowofhighcost.Helpenhancefamilylifesafety,convenience,comfort,etc.,haschangedthetraditionalrigidlifestyle,helpingpeopleeffectivelyarrangeatime,whilealsosavingmoneyforhomeenergycosts.Keywords:SmartHome,WIFI,STM32,Internetofthings目录第一章绪论......................................................................................................................1.1智能家居发展的主要方向.........................................................................................1.2本课题的研究意义和目的........................................................................................第二章智能家居控制系统的总体设计...........................................................................2.1系统总体描述.............................................................................................................2.2系统总体设计框图.....................................................................................................2.3系统主要功能.............................................................................................................2.4系统的设计原则和目标............................................................................................2.5系统的设计特点.......................................................................................................第三章智能家居系统的硬件设计.................................................................................3.1STM32主控制器模块..................................................................................................3.1.1STM32F103ZET6芯片.........................................................................................3.1.2Open103z开发板..................................................................................................3.2STM32外围硬件模块设计.........................................................................................3.2.1无线传输--WIFI模块............................................................................................3.2.2蜂鸣器.....................................................................................................................3.3家居系统模块设计......................................................................................................3.3.1温湿度采集模块....................................................................................................3.3.2烟雾报警模块........................................................................................................3.3.3红外报警模块........................................................................................................3.3.4有害气体报警模块................................................................................................第一章绪论家庭居住已经是人们生活的基本条件之一，原本家电设备使用方便，但是其运行单一，需要人为的各个进行操作，操作麻烦，缺乏集中管理。随着科技的发展，人们对家居生活要求的不断提高，它在为人们提供居住的同时，还需要最大化的满足和方便住户的需求。高新技术的发展，带来了智能化的深化和更新。近年来，智能化的概念已经逐渐扩展到了家居生活，不仅使得家居生活更加智能化、自动化，而且还在节约资源和环保方面起到了重要的作用。它将家电设备进行智能化集中管理。在这种大背景下，智能家居系统开始形成了。1.1智能家居发展的主要方向智能家居包括网络、计算机、传感器、智能控制等多方面技术，同时，又必须和当前提倡的节能、环保相结合。因此，智能家居系统也是一个网络系统。随着技术的突飞猛进，智能家居系统的发展日新月异，但是总的来说智能家居的发展方向有以下几点：（1）网络化。随着网络的不断发展，将家居生活与网络紧密联系起来，已成为一种必然趋势，无论是采用近程的Zigbee短距离无线方式，还是采用远程的GPRS、以太网等远距离传输控制方式，都将智能家居系统推向了物联网的方向。（2）模块化。在设计智能家居系统的时候，采用模块化独立设计，不仅使得系统简单明了，运行起来互不干扰，同时也方便系统的日后维护、功能扩展等。（3）标准化。智能家居以后的发展必须协议统一，遵循统一的标准和规范，这样可以使得不同厂家的产品相互补充使用，增大系统的使用范围，丰富系统的功能。（4）节能化。智能家居的发展在不影响环境的前提下，尽量做到节能、环保。（5）人性化。在满足人们日常生活需求的下，尽量做到让用户更加舒适、更加方便、更加快捷和高效。1.2本课题的研究意义和目的智能家居行业发展有着巨大的市场潜力和经济效益。在我国，智能家居有一定程度的发展，但是受很多因素约束，仍然还处于初级阶段，许多标准不统一、产品价格昂贵。从总体来看，不是很乐观。智能家居控制系统为用户提供了便捷、高效、节能等一系列方便。随着科技的发展、人们需求的提高，家居智能化控制已成为一种必然趋势。因此必须设计一种价格合理的、符合我国国情的、具有自主产权的智能家居控制系统，具有着重要的现实意义。本课题就是本着这一原则，设计了一种成