基于stm32的简易智能家居控制系统设计

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1、基于STM32的简易智能家居控制系统设计　　摘要：随着科技不断进步，智能化的思想也渐入人心，智能家居的应用越来越普遍。论文针对家用空调及电饭锅等设备，设计了一款基于STM32的智能家居控制系统。以STM32为控制核心，将室内的温湿度值发送至手机，并通过手机设定阈值，控制空调调整室内温湿度及电饭锅的工作时间。实验结果表明，该系统能够很好地完成工作要求。　　关键词：智能家居；STM32；DHT11；WiFi　　中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：2095-1302（2016）11-00-02　　0引言　　

2、现代科学技术发达，人类在科技上有了历史性的突破，电子产品随处可见，一场电子风暴席卷而来。在新加坡有近30个社区，约5000户家庭采用了“家庭智能化系统”5[1]。智能家居设备由此变得愈加流行，深得人心。一方面，年轻人走在潮流前端，喜欢电子产品的方便快捷及其带来的舒适感，智能家居无疑成为了年轻人追求的新纪元；另一方面，老龄化日益严重，老年人对一些电子产品仍然处于陌生状态，为了方便老年人使用家用电器，智能家居也成为了家庭的不二选择。为了使人们的生活环境更加舒适，人们希望建造以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电

3、、设备自动化，集系统、结构、服务、管理等特点于一体的家居环境，智能家居的概念应运而生。本文针对智能家居中的空调和电饭锅，设计了一款基于STM32的智能家居控制系统，以STM32单片机为控制核心，通过手机控制空调调整室内温湿度和电饭锅的工作时间。实验结果表明，该系统能够很好地完成工作要求。　　1系统整体设计　　该系统整体框图如图1所示。　　本设计采用WiFi模块、STM32模块及温湿度传感器DHT11模块。其中STM32模块是接收和发送数据的主控模块，手机连接WiFi，通过WiFi接收DHT11检测的温湿度值后，

4、手机设定阈值发送给单片机，单片机接收到数据后显示在LCD上。手机设定一个时间点，通过WiFi发送到单片机，当到达这个时间点后，控制电饭锅开始工作。　　2硬件设计　　该智能家居控制系统以STM32为核心，通过WiFi模块与其他模块进行数据传输；DHT11采集环境的温湿度数据；手机模块进行阈值设计并发送至单片机；LCD液晶显示屏显示当前的温湿度以及手机发送的阈值；使用继电器代表电饭锅工作情况；利用可控制的小风扇实现空调降温功能。　　2.1STM32模块　　STM32是兼容所有ARM工具和软件的32位闪存处理器，节能

5、性能业界领先，在72MHz频率下工作，功耗相比32位是市场中最低的。由于引脚多且兼容性十分优异，所以给开发者带来了最大的设计灵活性。该处理器处理速度快，内部资源相对比较丰富，所以STM32是用户的最佳选择。　　2.2ESP8266WiFi模块5　　WiFi遍布全球各地，不仅传播速度快，还可以节省大量资金，受到了人们的青睐。本设计采用ESP8266WiFi模块。ESP8266有着业内极富竞争力的封装尺寸和超低功耗技术，是一款超低功耗的UART-WiFi模块[2]。内置32位MCU，可兼作应用处理器，多样的封装样式

6、丰富了顾客的选择。该模块应用领域十分广泛，如智能家居、掌上设备以及工业控制等，适合各种物联网应用场合，是专为移动通信设备和物联网应用设计的模块。WiFi模块的主要功能是连接手机App和单片机，把手机设定的阈值发送至单片机，单片机通过WiFi模块将数据显示在LCD上。　　2.3DHT11模块　　DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器，采用专用数字模块采集技术，确保其可靠性和长期稳定性。该模块价格便宜，抗干扰能力强，性价比高，只占用一个I/O口，通信快，响应时间短，是苛刻场合的最佳选择[3]。DHT11

7、模块用来测量周边环境的温湿度值，通过连接WiFi发送至手机，手机可通过温湿度值设定阈值来控制空调的温度变化。DHT11引脚连接图如图2所示。　　2.4显示模块　　显示屏采用2.0tft液晶彩屏LCD，该LCD采用ILI9325驱动芯片。显示模块的主要作用是显示温湿度传感器测得的温湿度，显示手机设定的阈值以及判断环境温度是否在设定的阈值内，具有26万像素，大大提高了数据显示的图像质量。　　2.5其他硬件设计5　　家用电器部分主要以空调和电饭煲为研究对象，采用小风扇和LCD组合来替代空调，LCD显示空调的设定温度。

8、当环境温度高于设定温度时，小风扇开启表示降温，LCD显示high；当环境温度低于设定温度时，小风扇停止运行，LCD显示low。电饭煲部分采用继电器来表示，设定工作时间，继电器会通过小灯亮灭来代表电饭锅开始工作和停止工作。　　3软件设计　　3.1空调部分　　各模块进行初始化，手机连接WiFi后，发送阈值，DHT11读取所在环境的温湿度并发送到手机上，如果显示的温度数值在手机规定的阈值内，