基于STM32的智能家居控制系统的设计与实现.docx

摘 要 ： 二 十 一 世 纪 是 一 个 信 息 化 、 数 字 化 的 社 会 ， 信 息 化 数 字 化 不 仅 改 变 了 人 们

的 生 活 方 式 ， 也 对 传 统 民 居 提 出 了 新 的 挑 战 。 人 们 对 居 住 环 境 的 要 求 不 仅 是 一 个 简 单 的

物 质 空 间 ， 更 追 求 是 一 个 安 全 、 方 便 、 舒 适 的 生 活 环 境 。 本 文 详 细 介 绍 了 智 能 家 居 控 制

系 统 的 设 计 。 本 设 计 运 用 STM32F407ZET6作 为 主 控 芯 片 。 通 过 各 类 传 感 器 对 住 宅 环 境

进 行 采 集 数 据 ， 并 将 信 息 反 馈 到 中 央 控 制 器 ， 对 整 个 居 家 环 境 进 行 实 时 监 测 。 本 文 详 细

介 绍 了 各 类 传 感 器 模 块 。 通 过 软 、 硬 件 的 协 调 设 计 ， 保 证 了 整 个 系 统 的 运 行 稳 定 ， 达 到

了 智 能 化 控 制 的 效 果 ， 给 用 户 带 来 舒 适 居 家 感 受 的 同 时 ， 使 用 户 能 够 全 身 心 投 入 到 工 作

中 。

s y s t e m i n d e t a i l . T h i s d e s i g n u s e s S T M 3 2 F 4 0 7 Z E T 6 a s t h e m a i n c o n t r o l c h i p . T h r o u g h

various sensors to collect data from r esidential environment, and feedback information to

t h e c e n t r a l c o n t r o l l e r , t h e w h o l e h o m e e n v i r o n m e n t i s m o n i t o r e d i n r e a l t i m e . I n t h i s

paper, all kinds of sensor modules are introduced in detail. Through the coordinated design

o f s o f t a n d h a r d w a r e , i t e n s u r e s t h e s t a b i l i t y o f t h e w h o l e s y s t e m , a c h i e v e s t h e e f f e c t o f

int e l l i g e n t co ntrol, a n d b r i n gs the co m f o r t a b l e hom e f e e l i n g t o t he u s e r, a n d t h e u ser ca n

put the whole body into the work.

Key words： Embedded systems; STM32; Smart home; Control; Sensor

I

目 录

过软、硬件的协调设计，保证了整个系统的运行稳定， 达 到 了 智 能 化 控 制 的

效果，给用户带来舒适居家感受的同时，使用户能够全 身 心 投 入 到 工 作 中 。

.....................................................................................................................I

A b s t r a c t： T h e t w e n t y - f i r s t C e n t u r y i s a n i n f o r m a t i o n a n d d i g i t a l s o c i e t y . T h e

di g i ta l i z a t io n of i nf o r m at io n ha s n o t o n l y ch a n g e d t h e w ay o f pe op le 's l i fe , bu t

a l s o p u t f o r w a r d n e w c h a l l e n g e s t o t h e t r a d i t i o n a l d w e l l i n g s . P e o p l e ' s d e m a n d

f o r l i v i n g e n v i r o n m e n t i s n o t o n l y a s i m p l e m a t e r i a l s p a c e , b u t a l s o a s a f e ,

convenient and comfortable living environment. This paper introduces the design

o f s m a r t h o m e c o n t r o l s y s t e m i n d e t a i l . T h i s d e s i g n u s e s S T M 3 2 F 4 0 7 Z E T 6 a s

t h e m a i n c o n t r o l c h i p . T h r o u g h v a r i o u s s e n s o r s t o c o l l e c t d a t a f r o m r e s i d e n t i a l

1 引 言..........................................................................................................1

2 设 计 概 要...................................................................................................2

2.1 系 统 设 计 创 新 点 ................................................................................2

2.2 论 文 简 述 ...........................................................................................2

II

3 开 发 工 具 与 MCU.......................................................................................3

3.1 指 导 思 想 ...........................................................................................3

3.2 STM32F4xx.......................................................................................3

3.3 KEIL MDK V5..................................................................................6

4 分 析 与 设 计...............................................................................................8

4.1 分 析 方 案 ...........................................................................................8

5.2 系 统 模 块 介 绍 与 实 现 .......................................................................12

5.2.1 显 示 模 块 ................................................................................12

5.2.2 数 据 采 集 模 块 .........................................................................15

5.2.3 温 度 与 湿 度 模 块 ......................................................................18

5.2.4 气 体 采 集 模 块 .........................................................................20

5.2.5 红 外 控 制 模 块 .........................................................................22

5.2.6 光 线 检 测 模 块 .........................................................................25

5.2.7 报 警 模 块 ................................................................................26

参考文献....................................................................................................28

III

1 引言

来越大，家庭成为人们最温馨的场所，人们对自己温暖 舒 适 的 家 居 环 境 的 要

求也越来越高。现今的人们每天都过着朝九晚五的生活 ， 同 时 来 自 社 会 各 界

系，这也使得 它 的 发 展 成 为 必 然 。

近几年智能家居的发展 迅 速 ， 市 面 上 的 产 品 也 越 来 越 多 ， 但 是 也 有 很多不

尽完美的地方， 其 主 要 原 因 是 标 准 的 不 统 一 和 权 威 产 品 的 缺 乏 。 随 着 科 技 的

发展与技术的更新，智能家居控制的开发与 研 究 已 成 为 国 家 经 济 发展的必然

趋势，智能家居控制系统为人们提 供 更 为 人 性 化 的 设 计 ， 智 能 的 为 人 们 提 供

温度、湿度等空 气 成分的检测，智能的为人们 打 造 适 宜 的 生 活 环 境 ， 为 人 们

快节奏的生活 减小 压 力 的 同 时 提 供 了 巨 大 的 方 便 。

2 设计概要

该智能家居控制系统主要功能 包 括 ： 温 湿 度 数 据 采 集 ， 光 照 控 制 ， 红 外 控

制家电等功能，可通过 手 机 蓝 牙 调 试 助 手 发 送 特 定 命 令 进 行 控 制 。

其中，第一部分 为 引言，介绍了智能家居控制系统发展现 状 和 应 用前景；

第二部分设计概述，大 致 介 绍 整 个 系 统 的 基 本 设 计 思 路 和 论 文 的 结构；第三

部分是开发工具与 MCU，主要是主控芯片的 选 择 及 开 发 环 境 的 介 绍 ； 第 四 部

分为智能家居控制系统的 总 体 设 计 与 分 析 ； 第 五 部 分 是 系 统 详 细 设 计 与 实 现

主要介绍了各个传感器模块， 及 智 能 家 居 控 制 系 统 的 实 现 过 程 ； 第六部分是

总结及参考文献； 第 七 部 分 是 鸣 谢 。