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 WIFI STM32 物联网
Abstract
With the concept of "Internet +" into the public eye, and the development of wireless technology and the popularity of high-speed broadband network, use the Internet to control all traditional a pproach has been widely accepted for the people. Now people's living conditions greatly improve d, people's material and cultural pursuit also gradually improve. User opens a PC software or mob ile phone APP, through WIFI Internet access to home gateway, to send commands to control ever ything in the home, and can also view the home state (sensor), in order to control all home situat ion.
This paper introduced a kind of smart home system based on WIFI, mainly to provide a safe and c omfortable environment that occupy the home, using STM32F103ZET6as the master control chip, through WIFI network technology will be part of the appliance in the home or monitoring equip ment together, provide the entrance guard system control, fan automatic control, security alarm, environmental data monitoring, etc. Compared with the traditional intelligent household system without wiring, removes the wiring installation process of complex, high cost, and the use of 3 g n etwork as a transport flow of high cost. Help enhance family life safety, convenience, comfort, etc ., has changed the traditional rigid lifestyle, helping people effectively arrange a time, while also s aving money for home energy costs.
Keywords: Smart Home, WIFI , STM32, Internet of things
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 .................................................................................
3.1 STM32主控制器模块..................................................................................................
3.1.1STM32F103ZET6芯片................................................................................. ........
3.1.2 Open103z开发板.................................................................................. ........ ........
3.2 STM32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，设计了一种成本低廉、实用方便的智能家居控制系统，可以方便的适合普通家庭住户使用，也有利于智能家居控制系统的推广。
第二章智能家居控制系统的总体设计
2.1 系统总体描述
智能家居控制系统主要是以STM32嵌入式控制芯片，外接各种模块电路，利用红外探测器、温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器对室内状况的检测，并将检测到的数据发送到嵌入式控制器进行数据分析，当有异常状况发生时，嵌入式控制器立即作出相应的处理并发出报警声
系统中使用到的传感器主要对室内环境温度、湿度、煤气、PM2.5及烟雾浓度数据进行采集，并把采集到的数据传输到STM32主控芯片中；STM32主控芯片负责数据处理及分析，然后通过无线WiFi将数据实时传输到电脑终端进行显示，当某项数据达到设定的警戒值时中央处理器会发出报警信号通知用户，避免危险的发生。
WIFI无线串口收发器实现控制中心（PC）与STM32主控芯片的相互通信，将采集到的数据提供给中心控制器，并且能将接收来自控制器的指令回传给STM32主控芯片；控制中心（PC）负责将一切来自传感器的数据接收；
Stm32主控芯片
Wi Fi
2.2系统总体设计框图
图2.2.2 系统框图
2.3系统主要功能
①温湿度传感器：实习监控房屋内的温湿度情况，并显示在屏幕上。 ②烟雾传感器：防止火灾的发生。
③天然气、液化气传感器：主要检测厨房仓库的危险气体，并发出警报。 ④红外传感器：实时监控门窗位置是否有人活动。 ⑤wifi 模块：通过无线进行数据传输并与pc 机交互数据
⑥stm32：作为主控芯片将采集到的传感器数据通过wifi 传输到pc 。 ⑦pc 机：将采集到的传感器数据和视频信号反应在pc 机上 ⑧usb 摄像头：采集视频数据。
2.4系统的设计原则和目标
路由
红外传感器 MQ-5，MQ-7 温湿度传感器 烟雾传感器
手机
手机
PC
Ov9655摄像头
蜂鸣器
LCD
A/D
A/D
（1）简单实用和经济性
作为一种日常使用的实用性系统设计，应该考虑其设计简单、安装方便、操作简洁的同时，还要降低成本，能够满足大多数用户的承受能力。因此，要设计一种系统简单、性价比高和经济实用的智能家居系统满足普通用户的需求。
（2）稳定性和可靠性
稳定性和可靠性是智能家居控制系统的基本原则，只有满足这两个条件，系统才能得以运行和推广。要想系统能够长时间无障碍运行，不能出现硬件的故障和软件的内存泄露等。因此必须保证系统在运行期间软硬件设计的协调。
（3）可扩展性和实时性
在设计本系统时，需要考虑本系统以后的优化和升级，以及在不同环境中使用时
可以方便的对其功能进行增加，使其适应不同规模的环境。
与此同时，当系统启动时，需要实时监控室内数据，并实时发送信息到用户手持设备和其他检测站点，对数据进行检测，同时使主人第一时间知道室内的变化。
2.5系统的设计特点
图2.5.1 建筑图
（1）厨房做饭易燃气泄漏，或产生CO；用到天然气传感器×1，CO传感器×1；
（2）卧室24小时监测温湿度，或监测意外火灾；用到温湿度传感器×1，烟雾传感器×1；
（3）客厅人出现会多而且面积较大需安放：烟雾传感器×3，也可以监测温湿度安放温湿度传感器×1；
（4）杂物架干燥易发生火灾需要：烟雾传感器×1，同时监测危险气体需天然气传感器×1，CO传感器×1；
（5）卫生间需要监测燃气泄漏，用天然气传感器×1；
每个窗户和门安放红外传感器×15；（烟雾传感器放在天花板，天然气传感器放在容易产生天然气的炉灶和管道旁边，温湿度传感器可以挂在墙壁上）。
综合所有传感器天然气传感器×3，CO传感器×2，烟雾传感器×5，温湿度传感器×2，红外传感器×15。
另外用到主控芯片STM32F103ZE (LQFP144)×1，Open103Z调试器下载器×1；显示屏
2.2inch 320x240 Touch LCD (A)×1，High-Precision AD/DA ×1，蜂鸣器*10，wifi模块×2；pc机×1；usb摄像头×1；路由器×1；LED*20，电源适配器（5V）*5，电源适配器（
3.3V）*5，洞洞板*6、杜邦线*6 双排双塑插针*6、双排针母座*6，继电器开关模块*1，支架*1，工具箱*2，螺丝螺母*5，反扣魔术带*6，矩阵开关*1。
第三章智能家居系统的硬件设计
3.1 STM32主控制器模块
主控模块方案的比较与论证
（1）使用C8051F：
C8051F的运算能力相对于ARM与FPGA显得力不从心，特别是本设计中若采用摄像头模块，或是传感器数量多采集的数据量会很庞大，故单片机首先淘汰。
（2）使用ARM（103Z）或FPGA（XC3S500E）作为主控模块：
FPGA（XC3S500E）该款芯片的运算能力在FPGA中并不算强。
Xilinx的Spartan-3E系列的XC3S500E有9312个LUT，对比Altera的Cyclone II系列的EP2C35有33216个LUT就可以看出来。虽然该芯片的静态功耗很低。但该方案环境中系统一直处于实时监测状态，且其编译环境是ISE，在win8（64位）及其以上版本系统中存在严重的兼容性问题，虽可强行改变软件内部设置（类似于一种伪装32位的手段）。但该软件在仿真，编译时还是会有问题。
ARM（103Z）具有强大的处理能力可以轻松实现对采集的信息和图形的处理，可以满足本次设计需要。且近年来基于嵌入式的物联网设计，ARM用的越来越广泛。故使用ARM作为主控芯片。
3.1.1STM32F103ZET6芯片介绍
●基于ARM Cortex-M3核心的32 位微控制器,LQFP-144封装.
●512K 片内FLASH（相当于硬盘）,64K片内RAM（相当于内存） ,片内FLASH 支持在线编程(IAP).
●高达72M 的频率,数据,指令分别走不同的流水线,以确保 CPU运行速度达到最大化 .
●通过片内BOOT区,可实现串口下载程序(ISP).
●片内双RC 晶振,提供8M和32K 的频率.
●支持片外高速晶振(8M),和片外低速晶振(32K).其中片外低速晶振可用
于 CPU 的实时时钟,带后备电源引脚,用于掉电后的时钟行走.
●42个16位的后备寄存器(可以理解为电池保存的RAM),利用外置的纽扣电池,和实现掉电数据保存功能.
●支持 JTAG,SWD调试.配合廉价的J-LINK,实现高速低成本的开发调试方案.
●多达80个IO(大部分兼容5V逻辑),4个通用定时器,2个高级定时器,2个基本定时器,3路SPI接口,2路I2S 接口,2路I2C接口,5路USART,一个USB从设备接口,一个 CAN接口,SDIO接口,可兼容SRAM,NOR和NAND Flash 接口的16位总线-FSMC.
●3路共16通道的12位AD输入,2路共2 通道的12位 DA 输出.支持片外
独立电压基准.
●CPU操作电压范围:2.0-3.6V.
3.1.2Open103z开发板介绍
表3.1.1 开发板介绍
Open103Z开发板功能简介：主控芯片： STM32F103ZE (LQFP144)
主要资源：关键接口：
1 x LCD, 1 x 8-Bit I/O, 1 x ONE-WIRE, 1 x SDIO, 1 x CAN, 1
1 x DA,
2 x AD, 2 x USART, 2 x SPI, 2 x I2C,
3 x FSMC Open103Z调试器下载器功能简介：ST-LINK/V2是一款可以在线仿真以及下载STM8以及STM32的开发
基本属性：ST-LINK/V2是ST意法半导体为评估、开发STM8系列和STM32系列
体的开发工具。
STM8系列通过SWIM接口与ST-LINK/V2连接;
STM32系列通过JTAG / SWD接口与ST-LINK/V2连接。
3.2 STM32外围硬件模块设计
3.2.1无线传输--WIFI模块
WiFi（无线保真协议）
WiFi技术简介
WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)是IEEE 802．11的简称，是一种可支
持数据，图像，语音和多媒体且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术，在
几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。WiFi的首版于1997年问
世，当时其中定义了物理层和介质访问接入控制层(MAC层)并在规定了无线局域
网的基本传输介质和网络结构的同时规范了介质访问层(MAC)的特性和物理层
（PHY），其中物理层采用的是FSSS(调频扩频)技术、红外技术和DSSS(直接序
列扩频)技术。在1999年又新增了IEEE 802．11g和IEEE 802．11a标准进行完
善。
WiFi技术特点
（1）传输范围广
WiFi的电波覆盖范围半径高达100 m，甚至连整栋大楼都可以覆盖，相对于半径
只有15m蓝牙，优势相当明显。
（2）传输速度快
高达54Mb/s的传输速率使得WiFi的用户可以随时随地接收网络，并可快速地享受到类似于网络游戏、视频点播(VOD)、远程教育、网上证券、远程医疗、视频会议等一系列宽带信息增值服务。在这飞速发展的信息时代，速度还在不断提升的WiFi必能满足社会与个人信息化发展的需求。
（3）健康安全
WiFi设备在IEEE 802．11的规定下发射功率不能超过100 mW，而实际的发射功率可能也就在60～70 mW。与类似的通信设备相比，手机发射功率约在200 mW～1 W，而手持式对讲机更是高达5 W。相对于这两者WiFi产品的辐射更小。
（4）普及应用度高
现今配置WiFi的电子设备越来越多，手机、笔记本电脑、平板电脑、几乎都将WiFi列入了他们的主流标准配置。虽然ZigBee 功耗低，成本低，安全保密性好，但是传播距离近，数据信息传输速率低，本身受用范围较小，较难普及。所以我们小组采用WiFi作为无线传输模块。本模块采用上海庆科信息技术有限公司开发的高速率嵌入式Wi-Fi模块EMW3162。它内部集成了TCP/IP协议栈和Wi-Fi通讯模块驱动，用户利用它可以轻松实现嵌入式设备的无线网络功能。其中EMW3162 是由上海庆科信息技术有限公司开发的一款低功耗嵌入式 WIFI 模块。它集成了一个无线射频芯片和一个型号为STM32F205 的Cortex-M3 微控制器，内置“self-hosted”WIFI 网络函数库以及应用组件。此外，还提供1M 字节的 flash、128K 字节的 RAM 以及丰富的外设资源。
属性
●单独工作电压：3.3V；
●功耗：
- 连接 AP 且无数据传输时，<7mA;
- 20kbps 下发送数据时，<24mA；
- 待机模式时，8μA；
● STM32F2 MCU 频率：120MHz，flash 大小：1M 字节，RAM 大小：128k 节
●片内功能：MAC/BB/RF;
外设：
- 32 x GPIOs
- 2 x UARTs，包括硬件流控制
- 1 x SPI/I2S
- 8 x ADC 输入信道，2 x DAC 输出信道
- 1 x USB OTG，2 x CAN
- 1 x I2C
- GPIO 引脚适用于 PWM/Timer input/ountput
- SWD debug 接口
●Wi-Fi 连接属性
- 支持 2.4GHz 下的 802.11b/g/n 1~14 信道
- WEP, WPA/WPA2 PSK/Enterprise 加密
- 传输功率：18.5dBm@11b, 15.5dBm@11g, 14.5dBm@11n
- 最小接收灵敏度：-96dBm
- 最大数据传输速率：11Mbps@11b, 54Mbps@11g, 72Mbps@11n HT20
- WIFI 模式：Station, SoftAP 和 WIFI 直连
- 1x1 802.11n 高级属性
●工作温度：-40℃~85℃
● EMW3162 拥有两排引脚（1X15+1X15），引线结距 2mm.
蜂鸣器
蜂鸣器是一种小巧玲珑的电子发声器，可采用直流电压直接驱动供电，广泛应用于PC机、报警器、电子玩具等电子产品中用作发声器。
蜂鸣器结构原理
1. 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器（Multivibrator）、压电蜂鸣片（The piezoelectric buzzer）、阻抗匹配器（Impedance matching）及共鸣腔（Resonance chamber）、外壳等组成。多谐振荡器（Multivibrator)由晶体
管或者集成电路组建而成。接通电源后,自身的多谐振荡器（Multivibrator）发生振动, 产生出1.5到2.5k赫兹的有源声音信号，然后阻抗匹配控制器推动压电蜂鸣片发声。 2.蜂鸣器电磁式结构是由振荡器（oscillator）、Magnet coil、磁铁（Magnet）、振动膜片和塑料外壳等组成。接通电源后，振荡器(Oscillator)产生的有源信号通过电磁线圈电阻使其产生磁场。电磁线圈(Magnet coil)和磁铁的相互影响作用下，使得振动膜片规律性地发声。
驱动方式及电路
自激蜂鸣器是完全由直流电压驱动的，完全不需要其他交流信号等来进行驱动，只需要直接对引脚驱动口输出一定电压即可，引脚连接着三极管放大器的基极，通过三极管即可使蜂鸣器发出声音。
图3.2.1 蜂鸣器驱动电路
3.3 家居系统模块设计
3.3.1温湿度采集模块
本模块采用DHT22温湿度传感器。AM2302 湿敏电容数字温湿度模块是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在单片机中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输
距离可达 20 米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为 3 引线（单总线接口）连接方便。特殊封装形式可根据用户需求而提供。
接口说明（以接入 MCU 为例）
VCC：接 3.3V ~ 5.5V
GND：接 GND
DOUT：接 MCU.IO
本产品是已校准的数字温湿度传感器，用于检测环境温湿度，采用
DHT22(AM2302)，标准单总线接口。拥有比 DHT11 更高的精度和更大的量程。
表3.3.1 DHT22温湿度传感器特性参数：
湿度温度
分辨率0.1 %RH 0.1 ℃
量程范围0 ~ 99.9 %RH -40 ~ 80℃
精度±2 %RH (25℃) ±0.5℃
推荐存储环境60%RH 以下10°C ~ 40°C
工作电压 3.3V-5V
图3.3.1 DH22原理图
AM2302 器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制均由数据线完成。单总线通常要求外接一个约 5.1kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。SDA 用于微处理器与 AM2302 之间的通讯和同步,采用单总线数据格式，一次传送 40位数据，高位先出。具体通信时序如图所示。
图3.3.2 时序图1
微处理器的 I/O 设置为输出，同时输出低电平，且低电平保持时间不能小于 800us，典型值是
拉低 1MS，然后微处理器的 I/O 设置为输入状态，释放总线，由于上拉电阻，微处理器的 I/O 即
AM2302 的 SDA 数据线也随之变高，等主机释放总线后， AM2302 发送响应信号，即输出 80 微
秒的低电平作为应答信号，紧接着输出 80 微秒的高电平通知外设准备接收数据，信号传输如图所示：
图3.3.3 时序图2
位数据“0”的格式为：50 微秒的低电平加26-28 微秒的高电平；
位数据“1”的格式为：50 微秒的低电平加70 微秒的高电平；
位数据“0”、位数据“1”格式信号如图所示：
图3.3.4 时序图3
外设读取设备流程图：
图3.3.5 单总线读取流程图
Open103Z
1) 用杜邦线将 DHT22 接到 Open103Z，DOUT 接到 UNO 的 PA3 端口。
2) 用 keil 软件打开程序.\ Open103Z\MDK_Project\DHT22,并编译下载。
3) 打开串口监视软件，选择正确的串口号，并设置如下：
波特率：9600；数据位：8；停止位：1；校验位：None；控制流：None。串口输出温度和湿度。
3.3.2烟雾报警模块
一般火灾发生时除了有燃烧的大火外，通常还伴随着浓烈的烟雾产生。烟雾报警器的工作原理就是通过内部的粉尘传感器对空气中烟雾的浓度进行检测，从而对火灾进行预警。
本模块是以夏普 GP2Y1010AU0F 为核心的灰尘传感器。传感器内部的红外二极管，可以输出一个跟灰尘浓度成线性关系的电压值。通过该电压值即可计算出空气中的灰尘和烟尘含量。与其他同类产品相比，此传感器可测量0.8微米以上的微小粒子，又具有体积小,重量轻,便于安装的优点。
测量对象：直径大于 0.8μm 灰尘颗粒
有效量程：500μg/m3
输出类型：电压模拟量
工作电压：2.5V~5.5V
产品尺寸：63.2mm*41.3mm
固定孔尺寸： 2.0mm
通气孔尺寸：9.0mm
图3.3.1 灰尘传感器原理图
传感器控制原理
引脚为高电平，从而打开传感器内部红外二极管。
（1）通过设置模块 I
LED
引脚的电压值。这是因为传（2）等待 0.28ms，外部控制器采样模块 A
OUT
感器内部红外二极管在开启之后 0.28ms，输出波形才达到稳定。
引脚为低电平，从而关闭内部红（3）采样持续 0.04ms 之后，再设置 I
LED
外二极管。
（4）根据电压与浓度关系即可计算出当前空气中的灰尘浓度。
主要用途
检测空气中灰尘浓度，用于空气净化器、空气质量监测仪、PM2.5 检测仪等。
表 3.3.3 传感器接口说明
引脚号标识描述
1 VCC电源正(2.5V-5.5V)
2 GND 电源地
3 AOUT 电压模拟量输出
4 ILED 传感器内部 LED 驱动
烟雾传感器模块输出的是一个模拟量，所以我们需要使用STM32自带的ADC （12位）进行数据采集（使用前需要将开发板上的ADC参考电压引脚VREF+接到3.3v，VREF-接到GND），同时因为模块供电为5v输出模拟电压最大在4v以上，所以我们需要对输出电压进行一定的分压处理，分压电路如下图：
图3.3.2 分压电路
Vin为传感器模拟输出口，Vout接STM32 ADC接口。
表3.3.2 空气浓度指数
PM2.5 空气质量空气质量空气质量指
浓度均值(μg/m3) AQI 级别数类别
0-35 0-50 一级优
35-75 51-100 二级良
115-150 151-200 四级中度污染
150-250 201-300 五级重度污染
250-500 ≥300 六级严重污染
3.3.3红外报警模块
HC-SR501人体感应模块是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原
装进口LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。模块可设置光敏控制，白
天或光线强时不感应。
●工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。
●电平输出高3.3 V /低0V.
感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。
图3.3.3 模块内部电路图
3.3.4有害气体报警模块
（液化气天然气传感器与CO传感器）
根据实际情况需要监测天然气或煤气泄漏的位置：①厨房（燃气灶使用天然气）
②北侧卫生间（可能会使用燃气式热器）
另外考虑到天然气或煤气的不完全燃烧可能会产生对人体有害的气体CO，故在上述两处地方安装CO传感器。
因其数量较少，通过引线直接接到主控芯片上。该传感器使用与烟雾传感器使用方法是一样的不再赘述。但是使用ADC通道时注意不要出现重复。
1，本方案中的监测天然气或煤气泄漏采用MQ-5 Gas Sensor传感器原理图如下图所示：
图3.3.4 MQ-5 Gas Sensor传感器原理图
MQ-5 Gas Sensor传感器性能参数指标：
表3.3.3 产品特性：
敏感气体液化气，天然气，煤气
升压芯片PT1301
工作电压 2.5V-5.0V
产品尺寸40.0mm*21.0mm
固定孔尺寸 2.0mm
单片机课程设计报告 基于STM32单片机的智能家居系统设计 姓名：sssssssssbbbbbbbb 班级：333334444 学号：xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx 指导老师：yyyyyyyyy 日期：2012.05.27～2012.06.07 华南农业大学工程学院
摘要 目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和扬声器的家庭报警模块。 随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。 经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。 关键字：智能报警存储器传感器 GSM
目录 1 方案比较与选择 (1) 1.1 方案一：采用数字电路控制 (1) 1.2 方案二：采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1) 1.3 方案三：采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 主芯片—STM32 (3) 2.2 显示屏--OLCD12864 (4) 2.3 外部存储芯片--AT24C02 (5) 3 模块分析 (7) 3.1 STM32控制模块 (7) 3.2 密码锁键盘输入及存储模块 (7) 3.3人体热释感应模块 (7) 3.4显示模块 (7) 3.5报警模块 (7) 4 硬件组成部分 (8) 4.1 硬件组成部分 (8) 4.2 仿真分析 (11) 5 电路板的制作，焊接，调试 (13) 5.1电路板制作 (13) 5.2电路板焊接 (14) 5.3电路板调试 (14) 6 讨论及进一步研究和建议 (15) 7 课程设计心得 (16) 附录 (17) 参考文献 (34)
关于五大智能家居品牌对比的分析 一、五大品牌的简介及其特点 1、ABB ABB集团位列全球500强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。ABB是电力和自动化技术领域的领导厂商。ABB的技术可以帮助电力、公共事业和工业客户提高业绩，同时降低对环境的不良影响。其整个系统只须一条i－bus总线，没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计。通过时钟，光线控制设定，自动运行到最佳状态，合理节约能源，方便管理和维护，提高效率。 驱动器安装体积小，可安装在照明箱中，无需定制特殊箱体，尤其适合于别墅安装空间小的环境。 现场控制面板(Triton面板)可现场记忆场景，随时可对场景控制效果进行调整。 2、罗格朗 法国罗格朗公司成立于1860年，集团总部位于法国利摩日市。罗格朗智能系统是一款专门为家居量身定做的智能系统，在新装修的建筑和已经装修好的建筑中都可以使用罗格朗智能系统，罗格朗智能系统以它的多功能为主要特点，涉及到灯光、温度、背景音乐、安防报警、视频监控、远程控制各种产品模式的组合，这些都是罗格朗智能系统全部可以实现的，而不需要与其他外部系统连接就可以完成；罗格朗智能系统还拥有更方便的控制手段来管理家庭设备。该系统是基于总线和无线电技术，这使得随后的安装升级更容易。 3、快思聪 美国快思聪公司是全球领先的高端智能控制系统和集成方案的设计和制造商，它的总部位于美国的新泽西州。作为全球智能控制应用领域中领军品牌的快思聪，核心产品主要分控制，媒体，场景三类。它的系统集成解决方案被半数以上的世界财富500强企业所采用；它在进入中国市场15多年的历程里，已经盘踞中国智能家居领域高端市场60%的市场份额。 快思聪在中央控制系统方面独具优势，一个稳定顺畅的中控系统相比人的大脑，所有智能化产品都要通过中央控制系统去分配执行。在整个智能家居行业中，快思聪在中控系统领域的技术可以说是独占鳌头。 4、霍尼韦尔 霍尼韦尔国际公司是一家在技术和制造业方面占世界领先地位的多元化跨国公司，在全球，其业务涉及航天航空产品及服务；住宅及楼宇控制和工业控制技术；自动化产品；安防产品；特种化学、纤维、塑料、电子和先进材料、以及交通和动力系统及产品等领域，总部设在美国新泽西州莫里斯镇。 家庭自动化控制系统是霍尼韦尔居领导地位的核心优势产品之一, 为用户实现真正的智慧家居，它完整地将可视对讲、安全防范、空调控制、场景联动等功能整合于一体。软硬件平台
： 基于STM32的教室智能控制系统设计 ：本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用STM32F103C8要作为主控制摘 芯片对教室的电气设备进行控制。该系统采用多种传感器进行环境检测，并通过主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。本控制系统还通过RS485，使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。且该系统成本低，适合应用于高校教室智能管理。 1 教室智能控制系统设计 1.1硬件设计 1.1.1系统硬件结构图 本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。 本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。 系统总体方案框图1 图硬件电路设计1.1.2 系统硬件总体框图如下： 系统硬件原理图如下： 控制模块等模块的具体电路设此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、计。 1.1.3传感器模块原理及其作用）温湿度传感器：选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器（1还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等性能以及传感器成本，。数字温度传感器具有安装便捷、维等。经过筛
选，选取数字温度传感器SHT11护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。相关图如下： ）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平2（度左右，所以会人体都有恒定的体温，一般都在的。主要工作原理是： 37左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的发出特定波长为10um左右的红外线通左右的红外线并通过电路输出高低电平。人体发射的10um10um红外感应源通常采过菲泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。这种元件会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷用热释电元件，平衡和向外释放电荷，经电路处理后产生高低电平。 ）光敏电阻模块：在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光（3的光光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度Δ辐射能量足够大时，Eg 电使其导带的电子和价带的空穴增加，由价带越过禁带而跃迁到导带，子激发，阻率变小。通过外围电路使其组合成一个模块。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。 ，可以显的点阵 LCD 采用84x48 （4）显示模块：该模块具有以下特点：接口信号线数量大幅度减少，使用串行接口与主处理器进行通信， 4 行汉字，示传输速率高达条。支持多种串行通信协议，包括电源和地在内的信号线仅有 9 ，可全速写入显示数据，无等待时间。可通过导电胶连接模块与印制版，4Mbps 制板上，因而非常便于而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印模块的体积很小。晶片上， LCD 控制器／驱动器芯片已绑定到 LCD 安装和更换。 200μA 以下，且具有掉电模式。采用低电压供电，正常显示时的工作电流在
1、智能家居介绍 近年来，随着国内经济和信息技术的发展，“智能家居”逐渐从展示的殿堂走入寻常百姓生活，展示出越来越美好的前景。我们把智能家居定义为一个产品服务系统，它是利用先进的传感器、互联网、人工智能、自动控制等先进技术，将与家庭生活有关的功能应用有机地结合在一起，通过统一管理和信息交互，为用提供更舒适、安全、有效和节能的生活体验。智能家居不仅具有传统的满足生活需求功能，还能提供全方位信息交互、高度人性化的生活体验，把原来被动静止的家居设备转变为具有“智慧”的工具，优化人们的生活方式。 智能家居在中国的发展经历了的五个阶段，分别是萌芽期、开创期、徘徊期、融合演变期、爆发期。 萌芽期/智能小区期（1994年-1999年） 这是智能家居在中国的第一个发展阶段，整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段，这时没有出现专业的智能家居生产厂商，只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务，产品多销售给居住国内的欧美用户。 开创期（2000年-2005年） 国内先后成立了五十多家智能家居研发生产企业，主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来，此阶段，国外智能家居产品基本没有进入国内市场。 徘徊期（2006-2010年） 2005年以后，由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能家居行业带来了极大的负面影响：包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果，由原来的鼓吹变得谨慎，市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。2005年-2007年，大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场，各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业，在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在这一时期，国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场，而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，例如天津瑞朗，青岛爱尔豪斯，海尔，科道等。 融合演变期（2011-2014年） 进入2011年以来，市场明显看到了增长的势头，而且大的行业背景是房地产受到调控。智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点，由徘徊期进入了新一轮的融合演变期。 接下来的三到五年，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方面协议与技
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 WIFI STM32 物联网 Abstract With the concept of "Internet +" into the public eye, and the development of wireless technology and the popularity of high-speed broadband network, use the Internet to control all traditional a pproach has been widely accepted for the people. Now people's living conditions greatly improve d, people's material and cultural pursuit also gradually improve. User opens a PC software or mob ile phone APP, through WIFI Internet access to home gateway, to send commands to control ever ything in the home, and can also view the home state (sensor), in order to control all home situat ion. This paper introduced a kind of smart home system based on WIFI, mainly to provide a safe and c omfortable environment that occupy the home, using STM32F103ZET6as the master control chip, through WIFI network technology will be part of the appliance in the home or monitoring equip ment together, provide the entrance guard system control, fan automatic control, security alarm, environmental data monitoring, etc. Compared with the traditional intelligent household system without wiring, removes the wiring installation process of complex, high cost, and the use of 3 g n etwork as a transport flow of high cost. Help enhance family life safety, convenience, comfort, etc ., has changed the traditional rigid lifestyle, helping people effectively arrange a time, while also s aving money for home energy costs. Keywords: Smart Home, WIFI , STM32, Internet of things
智能家居释义 术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 全功能目录：
展开 智能家居系统本地控制
本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。 智能家居系统远程控制 未来的智能家居会把注意力放在暖气、热水器、空调、冰箱、洗碗机和烘干机这些能源消耗较多的家用电器上。比如当你从公司下班时，你可以在电脑上打开家中的天然气采暖炉（独立供暖系统），这样当你到家时屋里已经暖意融融了；如果你所在的地区实行峰谷差别电价，你还可以把洗碗机和洗衣机的工作时间定在电价相对便宜的夜间。 智能家居的生活方式 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水
并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询…… 智能家居能做的事情还有很多，在此就不一一累述了。总之，智能家居系统能够有时间享受生活的舒适，同时更能节约用电。正如比尔·盖茨所言：在不远未来，没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅那样不合潮流。 智能家居系统-随意照明 控制随意照明控制，按几下按钮就能调节所有房间的照明，各种梦幻灯光，可以随心创造！智能照明系统具有软启功能，能使灯光渐亮渐暗；灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人分享温馨与浪漫,同时具有节能和环保的效果；全开全关功能可轻松实现灯和电器的一键全关和一键全开功能，并具有亮度记忆功能。智能家居系统-简单安装 智能家居系统可以实现简单地进行安装，而不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统完全可与你家中现有的电气设备，如灯具、电话和家电等进行连接。各种电器及其它智能子系统既可在家操控，也能完全满足远程控制。
为基础，完成控制台、手持设备及门禁密码锁之间的通信，实现对室内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内家居的状态，亦可借助触屏手持设备、GSM 手机等对室内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-C5A60S2 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 Cortex M3 32 bit 的RISC内核, 工作频率最高可达72 MHz, 内置高速存储器(64 KB的闪存和20 KB 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 。内部集成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LD3320 LD3320 芯片是一款语音识别专用芯片。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TC35 TC35 是一款双频900 MHz 、1 800 MHz 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nRF24L01
华尊1#样板房智能家居系统语术 一、家居智能化能为业主带来什么 进入20世纪90年代后期以来，数字化技术取得了更加迅猛的发展并日益渗透到各个领域。随着Internet网向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，智能化信息家电产品已经开始步入社会和家庭。一场家居智能化革命也因此悄然兴起。智能家居系统由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在21世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。 我们鹭栖湖·华尊的新品之所以被称为越极巨作，是因为它不仅占有观看松山湖最好的位置，拥有最优质的产品的设计，更因为它导入了更多的科技元素和生活方式元素，它引领的是一种全新的生活方式。 鹭栖湖华尊组团斥亿元巨资安装的智能家居系统，让您能享受到以往不曾有的生活方式，让您享受到高端产品所带来的便捷性、舒适性与安全性，让您领略现代科技给人们带来的高素质生活质量和精神内涵的住宅新生活。 智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性。 鹭栖湖华尊组团的智能家居系统能够让客户享受到以往想到但未享受到生活： 炎炎的夏日，开着车回家的您，用手机打个电话就可以提前打开家里的空调，让榨汁机准备一杯新鲜的果汁，再让家庭音响准备好您最喜欢的巴赫…… 慵懒的冬季，躺在客厅沙发上的您，通过一支遥控器就可以让厨房里的咖啡机煮出一壶热咖啡，让微波炉为您准备一套香喷喷的晚餐，再遥控
隔壁书房里的打印机为您打印好明天开会需要的文件…… 二、智能家居系统解说语术 （一）解说基本动线： 进样板房前对智能家居系统设备介绍及答疑→入户指纹锁演示→ 门禁控制面板演示→客厅中控器情景模式演示→客厅触摸面板单 控演示→客厅IMXA娱乐影音智能系统演示及体验→主人房中控器 单控演示演示及体验→次主人房中控器单控演示演示及体验 （二）详细术语： 门禁控制面板演示： 门禁、可视对讲、界面切换 客厅或主人房中控器情景模式演示： 情意模式清单介绍、演示、体验、注意流程化运作 先生/女士：您好！ 欢迎光临鹭栖湖华尊私家智能家居空间！这是我们鹭栖湖华尊斥亿元巨资安装的智能家居系统，它所引领的是一种全新豪宅生活方式！ [细节：三星SUM-5230指纹密码锁——迪拜七星级帆船酒店使用品牌] 再看我们交楼标配的门锁，它是采用的是三星SUM－5230指纹密码锁：全球市值第一科技集团韩国三星旗下品牌，指纹锁研发综合实力排名世界前三位，也是韩国原装进口的指纹密码锁，一般仅运用在一线城市和一些高档商业大厦，像迪拜七星级帆船酒店也是使用这个品牌的锁，采用高强度的锌铝合金材质，超纤细的手机外壳设计，厚度不超过2CM，半自动指纹盖板、先进的触摸按键密码板、漂亮的夜间蓝光照明，均显主人时尚品位，外部功能设
智能家居之智能厨房 设计方案
目录 一、背景介绍 ....................................................................................... - 4 - 二、现状分析 ....................................................................................... - 5 - 三、用户需求 ....................................................................................... - 6 - 1、安全性能 ................................................................................ - 6 - 2、便捷性能 ................................................................................ - 6 - 3、体验质量 ................................................................................ - 7 - 4、绿色节能 ................................................................................ - 7 - 四、改进措施 ....................................................................................... - 7 - 五、本方案优势 ................................................................................... - 7 - 六、系统可行性 ................................................................................... - 8 - 七、系统整体架构 ............................................................................... - 8 - 八、系统工作流程： ........................................................................... - 8 - 正常情况系统运行流程 ................................................................. - 8 - 特殊情况系统运行流程 ................................................................. - 9 - 九、实现的功能 ................................................................................... - 9 - （一）污染监测 ............................................................................. - 9 - （二）安防功能 ........................................................................... - 10 - （三）余量监测 ........................................................................... - 10 - （四）健康管家 ........................................................................... - 11 - （五）智能电器 ........................................................................... - 11 - （六）总控系统 ........................................................................... - 11 -
华清远见教育集团 智能家居系统 概要设计文档 编写时间： 2014-6-11 作者：王浪 版本： v 1.0
一、前言 随着3C(Computer,ConsumerElectronic,Communication)技术、网络技术及家居智能化技术的不断发展及其在家居领域的不断深入应用,未来的家庭将是智能化、数字化、网络化的家庭，智能家居系统也随之应运而生。 智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居系统，实现家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒适。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询。
智能家居设计八大经典电路（附原理图、源代码、视 频） 作为一个汽车电子专业工作7年的“老”人，跨行做了智能家居设计，一切都是从零做起。在我学习、设计智能家居的过程中，发现了这行还是有不少好的设计方案可以借鉴。现在就把我认为很价值的方案分享给大家。同时要感谢电路城，上面的原创设计方案给我不少帮助。 瑞萨电子——智能家居解决方案 瑞萨虽然是鬼子的产品，但不得不说，他们有些东西还是值得我们学习的。就说这套智能家居的方案设计吧，它就很全面，包含了家居的所有方案，连微型的电量计模块都没放过。设计方案、电路图，源代码也全都公布，忍不住要点个赞。 蓝牙+传感器让风扇智能化，实现自动调节、自动开关！ 这是个很现代化的想法，像传感器、蓝牙、手机APP，这几个热点全都用上了，个人感觉很有代表性。大概功能是温度传感器检测时温，控制转速；红外传感器控制开关，无人时关闭。 51单片机智能家居系列文章收集，足够你做个简易智能家居！ 对于智能家居，我之前一直认为是由高端MCU控制的，相信不少人跟我有一样的想法吧......但是看完这个51单片机智能家居的方案收集，才知道51单片机也能做出令人诧异的智能家居来。而且51单片机对于初学工程师来说，更容易上手。 老年人专属的智能家居控制系统，附完整设计资料 推荐这个智能养老系统的原因，是因为这个是面向老年人群的，照顾了老年人的作息时间、喜好等。当然更重要的原因是看上去复杂的系统，硬件搭建和软件却是暗藏玄机。孝敬父母的可以考虑自己做一个送给爸妈。 智能家居远程控制电路板模块解析 智能家居有两个部分：硬件平台和软件应用。这篇文章就把硬件平台进行拆解，GSM、MCU、POWER、RF，把这些模块进行不同的组合就能实现不一样的功能，作者还提供了一个参考应用，在我设计的初期的电路设计提供了很好的参考。
基于STM32的家庭智能家居设计 目前，物联网技术[1]的不断发展使物联网逐渐成为当今世界最为关注和研究的热点。网络通信让智能家居得到了更好的创新和进步。文章介绍了智能家居系统实现的重要性和智能家居发展的历程，对硬件设计做了详细介绍。家庭智能系统的硬件设计与实现是以STM32单片机为基础进行的，硬件设计方案的完整性和合理性是家居系统的重中之重。 标签：物联网技术;智能家居;硬件设计 0 引言 在人类科技发展的历史上，互联网的出现促使人们的生活向着信息化、网络化发展，电子信息技术的进步更加推动了社会的信息化，也使人们的日常生活、学习不再局限于传统的方式。随着生活方式的逐步改变，人们对家居环境的追求也在不断提高，对传统家居提出了新的挑战。智能家居是在通信技术、电子技术、自动化技术的基础上进行研究，从而实现智能化操作与管理家庭设备，这样一个舒适、便捷、智能、人性化的生活环境才是人类生活舒适化的最大追求，最初是由美国人提出。与传统的家居环境相比，智能家居无疑将会使人们的生活质量有很大的提高，家庭内的设备将会被赋予智能，他们能够主动监测家庭环境的变化，并同其他设备合作共同完成对家庭设备状态的改变，以使家庭环境对人体更加适宜，使人们生活在一个更加艺术、更加人性化的环境中。 在人类经济不断正常的过程中，人们掌握了越来越多的经济与社会资源。由于越来越多的资金积累，人们对生活的舒适性，便捷化、智能化、和人性化等方面提出了要求，出于对丰富的社会资源和先进的科学技术的利用，人们在通信技术、电子技术和计算机网络技术的基础上，研究了一套解决家庭生活智能化的统筹系统。系统通过人这一核心对家庭的各种小系统进行有机整合，从而促使生活环境更加舒适、便捷、安全。 采用了智能家居系统后，人们对家电产品的控制不再局限于传统的近距离的控制方式，不论主人身处何地，只需一部手机或一台电脑就能随时随地查看家用设备的状态并能对其进行远程控制。 1 家居系统的构成 家居系统通过互联网与家庭成员之间的联系，合理安排了人、网络、硬件结构和家庭设备之间的相互关系，虽然由于个人的差异性导致结构的复杂程度大小不一，但是从大的方面来说，家居系统的目的和整体结构是一致的。都是为了建立一个集家庭安全防护系统、网络反馈系统和家庭可调系统于一体的家庭综合服务系统，为家庭提供可调节、可控制和自动化的人性化家居服务。在图1中，将家居系统分为以下几个方面：电源模块部分、信息采集部分、人机互动部分、开关控制部分、安防报警部分、信息存储部分和控制器控制管理部分。这7个部分
本科毕业设计(论文) 题目名称：基于STM32的智能家居系统设计 学院：计算机科学技术学院 专业年级：计算机科学与技术（工）12级 学生姓名：张云朋 班级学号： 1 班41号 指导教师：范忠诚 2016 年6 月
摘要 随着科技的不断发展进步和人们对家居生活要求的逐步变高，智能家居已经得到了人们的认可，而现如今一套完整的智能家居设备价格昂贵，一般的家庭难以承受其高昂的价格，针对此种现象，一款功能稳定全面，但成本低廉的智能家居产品会帮助人们在价格和功能之间找到一条满足人们愿望的出路。此款智能家居采用STM32处理器，技术成熟，程序移植方便，价格低廉。本款家居设备设计包括硬件设计和软件设计两个部分：硬件设计包含：12864液晶电路、温度湿度传感器电路、烟雾浓度采集电路、ADC转换电路、报警电路、电源电路、光照采集电路和灯光控制部分电路，软件设计包含主程序、数据（温度、湿度，气体浓度，光照）检测及处理、和标准气体标定、ADC数据转换，当气体浓度超限时报警程序。经实验测试结果表明该智能家居设备有自动检测家庭环境指标并可以对采集信息进行及时稳妥的处理，精度高，检测范围广，稳定性好，显示简单，操作简便，抗干扰能力强等优良性能。 关键词：ARM-M3；ADC；数据采集与处理；智能家居
Abstract Along with the continuous development of science and technology progress and people's requirement for household life gradually become tall, intelligent household has gained the recognition of people, now a complete set of intelligent household equipment is expensive, the average family is difficult to afford the high prices, aiming at this phenomenon, a stable overall function, but low-cost intelligent household products can help people find a way out between price and functionality. This intelligent household USES STM32 processor, mature technology, application transplant convenience, low prices. This household equipment design including hardware design and software design of two parts: hardware design includes: 12864 LCD, reactive temperature, humidity sensor circuit, the concentration of the smoke collecting circuit, ADC conversion circuit, alarm circuit, power circuit, acquisition circuit and lighting lighting control circuit, software design includes the main program, data (temperature, humidity, gas concentration, light) detection and processing, and calibration standard gases, ADC data conversion, when gas concentration overrun alarm program. By the experimental test results show that the smart home devices have automatic detection family environment index and can be conducted to collect information to err on the side of the processed on time, high precision, detection range, good stability, display is simple, easy operation, strong anti-interference ability and other excellent properties. Key words: ARMv7-M; ADC; Data acquisition and processing; serial communication
智能家居系统 百科名片 智能家居系统示意图 智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 目录 智能家居系统本地控制 智能家居系统远程控制 智能家居的生活方式 智能家居系统-随意照明 智能家居系统-简单安装 智能家居系统-可扩展性 一遥控控制功能 二多功能语音电话远程控制功能 三定时控制功能 四集中控控制功能 五场景功能 六网络远程控制功能 七全球网络视频监控功能 八安防报警功能 九影音设备共享功能 十背景音乐系统 十一数字家庭客厅娱乐系统 十二综合布线系统 十三指纹锁 十四新风空气调节方案 十五宠物保姆 家庭智能化的好处 展开 编辑本段
智能家居系统本地控制 本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。 编辑本段 智能家居系统远程控制 未来的智能家居会把注意力放在暖气、热水器、空调、冰箱、洗碗机和烘干机这些能源消耗较多的家用电器上。比如当你从公司下班时，你可以在电脑上打开家中的天然气采暖炉（独立供暖系统），这样当你到家时屋里已经暖意融融了；如果你所在的地区实行峰谷差别电价，你还可以把洗碗机和洗衣机的工作时间定在电价相对便宜的夜间。 编辑本段 智能家居的生活方式 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询…… 智能家居能做的事情还有很多，在此就不一一累述了。总之，智能家居系统能够有时间享受生活的舒适，同时更能节约用电。正如比尔·盖茨所言：在不远未来，没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅那样不合潮流。 编辑本段 智能家居系统-随意照明 控制随意照明控制，按几下按钮就能调节所有房间的照明，各种梦幻灯光，可以随心创造！智能照明系统具有软启功能，能使灯光渐亮渐暗；灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人分享温馨与浪漫,同时具有节能和环保的效果；全开全关功能可轻松实现灯和电器的一键全关和一键全开功能，并具有亮度记忆功能。 编辑本段 智能家居系统-简单安装 智能家居系统可以实现简单地进行安装，而不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统完全可与你家中现有的电气设备，如灯具、电话和家电等进行连接。各种电器及其它智能子系统既可在家操控，也能完全满足远程控制。 编辑本段 智能家居系统-可扩展性 智能家居系统是可以扩展的系统，最初，你的智能家居系统可以只与照明设备或目前常用的电器设备连接，将来也可以与其他设备连接，以适应新的智能生活需要。 既便您的家居已装修也可轻松升级为智能家居。无线控制的智能家居系统可以不破坏原有装修，只要在一些插座等处安装相应的模块即可实现智能控制，更不会对原来房屋墙面造成破坏。 编辑本段 一遥控控制功能