基于-stm32的智能化家居设计原理（免费版）.doc

《基于-stm32的智能化家居设计原理（免费版）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、设计了以STM32 单片机为核心的智能家居控制系统。该系统以语音识别技术和GSM 通信技术为基础，完成控制台、手持设备及门禁密码锁之间的通信，实现对室家居电器的远程控制。实验结果表明，该系统运行稳定，具有广泛的应用前景。智能家居(又称智能住宅)是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体的家居控制系统。近年来，随着人们生活水平的提高以及计算机技术、通信技术和网络技术的发展,智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。因此在实现

2、智能控制的同时，研制一个成本低、实用性强的智能家居系统便显得非常有必要。本文以STM32单片机为核心设计了一套智能家居控制系统。该系统以语音识别、GSM通信等技术为基础，通过无线通信、串口通信对系统各部分进行串联，用户可通过门禁密码锁验证身份后进入智能家居系统，利用总控制台设定室家居的状态，亦可借助触屏手持设备、GSM 手机等对室家居进行手动或语音控制。1智能家居系统硬件平台建立智能家居控制系统,硬件是关键和基础，它对整个系统的稳定性、控制和反馈的准确性、节能性都有直接影响。本智能家居系统选用了以下硬件设备：(1)STM32F103VET6微处理器及STC12-C

3、5A60S2微处理器系统中手持设备的微处理器选用STM32F103VET6，总控制台及门禁密码锁部分选用STC12C5A60S2。STM32F103VET6基于ARM CortexM332bit的RISC核,工作频率最高可达72MHz,置高速存储器(64KB的闪存和20KB的SRAM),丰富的增强I/O端口和连接2条APB总线的外设。STC12C5A60S2是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051。部集成MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换。(2)语音识别芯片LD3320LD3320芯片是一款语音识别

4、专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路,包括A/D、D/A转换器、麦克风接口、声音输出接口等。可以实现语音识别、声控及人机对话功能，并且可以任意动态编辑、识别关键词语列表。(3)GSM模块TC35TC35是一款双频900MHz、1800MHz高度集成的GSM模块，具有性能稳定，功耗低及易于集成的特点。(4)无线模块nRF24L01nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段之间。置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器及调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配

5、置。(5)3.2英寸TFT真彩触摸屏显示模块该模块功耗低,支持8bit、16bit总线接口,模拟I/O控制，彩屏模块上配置ADS7843触摸控制器,支持一个SD卡（SPI方式），支持一个SPI的DATAFlash,构成人机交互图形界面。2智能家居系统设计及实现本智能家居系统主要包括手持设备、总控制台、门禁密码锁3个部分。总体结构如图1所示。该系统通过微处理器完成整体的控制功能，利用无线通信及串口通信对系统各部分进行串联。通过门禁密码锁部分完成身份认证功能，接收处理短信指令，实现户外控制；利用手持设备实现在室任意地点的实时控制；通过总控制台接收指令，最终完成各项控制

6、操作。本智能家居系统的操作方式如下。（1）身份验证门禁密码锁通过串口完成与控制台的通信，设定密码存入STC12C5A60S2单片机EEPROM,TFT触摸屏显示人机界面。单片机获取输入信息，进行比对处理后将结果传至控制台。（2）语音控制语音信号通过语音设备输入，STM32F103VET6单片机通过SPI总线接收。单片机处理后通过SPI传输指令至nRF24L01无线模块。无线模块发送指令至总控制台，总控制台接收处理信息，完成相应的控制步骤。（3）TFT触摸屏控制触摸屏操作产生电平信号，经过转换后通过串行总线传输至STM32F103VET6单片机接受处理。（4）短信控

7、制GSM模块接收短信，经STC12C5A60S2单片机读取后，通过串口传输发送指令至总控制台等候处理。（5）总控制台操作控制TFT触摸屏显示人机界面。STC12C5A60S2单片机获取操作信息并作出相应处理。3智能家居系统软件设计整个智能家居系统以STM32微处理器为控制核心，使用C语言编写。智能家居系统的软件可分为手持设备、总控制台以及门禁密码锁3个部分，主要由底层驱动程序、系统主程序、显示子程序、无线通信子程序、语音识别子程序及GSM子程序等部分组成。手持设备的软件控制流程如图2所示。总控制台的软件控制流程如图3所示。门禁密码锁的人机界面软件控制流程如图4所示

8、。3.1语