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：
班级学号：
指导教师：
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
目录
摘要 ............................................................... I Abstract .............................................................. II 第1章绪论 . (1)
1.1 选题背景 (1)
1.2 课题意义 (1)
1.3 国内外发展概况 (1)
1.4 指导思想 (2)
第2章开发工具与MCU简介 (3)
2.1 STM32F10XX (3)
2.2 KEIL MDK (5)
第3章总体分析与设计 (7)
3.1 方案分析 (7)
3.1.1 整体系统方案分析 (7)
3.1.2 数据采集方案设计 (8)
3.1.3 数据存储方案分析 (8)
3.1.4 显示方案分析 (10)
3.2 功能设计 (10)
第4章详细设计与实现 (12)
4.1 界面设计 (12)
4.2 原理图设计 (12)
4.2.1 数据采集模块 (14)
4.2.2 温湿度传感器模块 (15)
4.2.3 烟雾传感模块 (15)
4.2.4 液晶显示电路设计 (16)
4.2.5 报警电路的设计 (19)
4.2.6 时钟模块 (19)
4.3 业务处理模块设计 (21)
4.3.1 界面显示任务 (21)
4.3.2 AD采样及数据处理 (22)
4.3.3 烟雾传感器 (27)
4.3.4 温湿度传感器 (29)
4.4.5 灯光控制与光照检测 (31)
第5章结果分析 (35)
5.1 硬件设计的结果分析 (35)
5.1.1 温湿度模块的分析 (35)
5.1.2 光照模块的分析 (35)
5.1.3 烟雾检测 (36)
5.1.4 硬件综合测试 (36)
5.2 软件设计的结果分析 (37)
结论 (38)
致谢 (39)
参考文献 (40)
附录 (41)
第1章绪论
1.1 选题背景
进入21世纪，人们的生活节奏越来越快，生活压力也越来越大，家成为人们最温馨的地方，人们对待自己最温暖舒适的家庭环境要求也随之在不断提高，如今的人们早八晚五的工作，上级的压力，父母长辈的压力，同事之间盲目的攀比等等，早已经将当代人压的喘难以呼吸，人们似乎已经注意到了家是自己的避风港，家居生活得到了人们的广泛关注，如今电子行业的发展速度飞涨，智能产品横飞，先进的科技与人们想要的智能家居生活擦出了美丽的火花--智能家居，时光荏苒，转眼间，智能家居从出现到现如今经历了几十年的漫长发展逐步走向成熟，安全，智能，方便的家居生活得到了广大普通百姓的认可，从企业到个人都无时无刻与它发生着亲密关系，人们已经清楚的看到，智能家居的发展已成必然，他的腾飞亦不可阻挡。
1.2 课题意义
众所周知智能家居应经崭露头角，近几年一直以良好高速的发展态势在前进，智能家居市场上也开始出现了很多新颖的设备来满足人们的生活需要，但从总体的状况来分析总结，仍有不尽善尽美的地方，最主要两点是标准不统一和权威产品的缺乏。伴随着科技的进步，经济的发展，人们的财富变多的同时，对自己的生活环境的要求水平也的随着变高，智能家居也越发变的受人青睐。家居智能化控制的开发和研究是未来国家经济发展的必然趋势。智能家居控制器可以为系统提供更智能更人性化生活模式，使住户的生活更加便捷，更高效，更能为家庭的日常活动，为快节奏的都是生活减小人们的压力，同时提供巨大方便。而且在现在这个重视健康环保的世界里，智能的为住户提供检测好空气的温度，湿度等检查空气成分让住户安心，放心可以满足人们的个性化需求。同时，智能家居控制器可以根据住户的要求调整方案，紧急事故处理，危机救护等急救控制，充分满足用户的需要。
1.3 国内外发展概况
智能家居在国内早已经不是一个新兴产业，处于一个导入期与成长期的临界点，大众市场的消费观念还未完全形成，但随着智能家居市场经营者推广的进一步实施，引导消费者的消费方向和新产品的使用等措施的应用，智能家居市场的的活跃只是时间的问题。如今智能家居至今在中国已经历了近13年的发展，从人们刚开始的梦想，到今天真真正正的走进我们的生活，经历了一个反复曲折路。
在1994年---1999，渡过智能家居的第一阶段萌芽期/智能小区期，在2000年---2005年期间，迎来了自己的第二阶段——开创期，在2006年，经过了5年的发展，智能家居正式进入第三阶段--徘徊期，现如今，我们正在经历他的第四个阶段--融合演变期，自进入2011年以后，产品需求市场明显增长，现阶段房产行业不好，智能家居的进入能否再添新动力受到大家的关注。智能家居的产品需求量增长说明智能家居行业进入了一个新的时间段，接下来的几年的时间里，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方面协议与技术标准也开始慢慢走向统一，为标准化生产提供软条件的准备。而良好的势头也吸引了一批商人的加入，开发人员工资不断攀高，新的产品层出不穷，市场竞争越来越激烈。
根据美国该行业权威公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭智能家居方面的花费大概在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%.PARKS公司的资料亦显示：到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元，由此可知，智能家居无论在国内还是国外都有良好的发展前景，形势一片大好。
1.4 指导思想
本系统开发基于C语言。使用Keil4集成开发环境，使用现已经技术成熟的器材，以保障系统正常安全使用、质量性能好、稳定。
界面操作简单，功能全面，实用性强，人机交互友好，无需复杂操作就可以使用产品，易学易用。
第2章开发工具与MCU简介
2.1 STM32F10XX
STM32系列单片机是为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的，十分适合现在的智能家居研发，款型多、功能完备，资料丰富，技术也相对成熟，下面我们就来系统的了解一下这款单片机。按内核架构分为不同产品。
其中STM32F1系列有:
STM32F103"增强型"系列
STM32F101"基本型"系列
STM32F105、STM32F107"互联型"系列
增强型系列时钟频率为72MHz，再同品型的单片机中是性能最好的一款;普通型的时钟频率为36MHz，而如今普通产品的价格得到性能大幅提升产品，相信是很多用户的最佳选择。两个系列产品都内置闪存大小是相同的，还是32K到128K，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的这两部分。当时钟频率72MHz时候，可以从闪存中直接运行程序，速度更快，STM32功耗为36mA，是32位单片机同类市场上功耗最低的产品。
图2-1 STM32F10XX功能框图
内核：32位mcu处理器，频率为72MHz，采用单周期乘法，不容易受外部设备电流影响，稳定性更好。
存储器：片上集成32-512KB的闪存。6-64KB的只读存储器。
时钟、复位和电源管理：电源为3V供电。上电复位、掉电复位电路完善，自带可编程的电压探测器（现不常应用）。晶振为16MHz（频率可设置，可满足不同外部设备的驱动）。8MHz RC电路。40 kHz的RC振荡电路（可外接振荡电路，也可利用自身具有的振荡电路）。CPU时钟具有校准功能，由的32kHz的晶振单独完成。
低功耗模式：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。
调试模式：串行调试接口和JTAG接口。
DMA：12通道DMA控制器。
支持的外设：定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。
3个12位的us级的A/D转换器：A/D测量范围：0-3.6V。双采样和保持能力。
D/A转换器的种类多，可以适合不同型号外设信息采集，非常全面。
快速I/O端口：所有的端口都可以链接到个外部中断。排除模拟量的输入，所有的端口都可以接受5V以内的信号输入。
定时器：4个16位定时器，每个定时器都配有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位控制定时器：最多6个通道可用于PWM输出除此还有2个看门狗定时器，可供多个外设同时工作时应用。
Systick定时器：24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。
拥有3个SPI接口，两个和IIS复用端口。一个2.0B的CAN接口，一个2.0USB 接口含5个USART接收端口，13个通信接口，2个IIC接口，和一个SDIO接口。
1、相较传统的嵌入式处理器多一个嵌入式ARM内核，使其兼容性更加强悍，不仅对编程软件还是与单片机相关的工具都是一次技术上的统一，与此同时提高了代码处理效率，运行，调试更加高效。
2、嵌入式Flash存储器和RAM存储器：内置512KB的闪存，为数据的安全性提供了更好的保障，存储数据程序也更加方便，只读存储器与CPU的时钟速度相同，可进行高速读写操作，更加贴近产品驱动需要。
3、可变静态存储器（FSMC）：STM32的静态存储器拥有4个片选，且每一种片选模式还有四种模式选择，控制的更加细致，精确，多更控制更加方便，不需要再加繁杂的外设，代码都是从外部存储器执行，不占用没存，节省空间，提高运行速度，外部访问按照36MHz进行，速度更高，出错率更低。
4、ARM的中断：可以处理43个中断通道，包含16个中断优先级，可以同时处理多个外部中断，对外设的处理精确度得到有效提高，更适合处理复杂多样的外设。紧密耦合的NVIC实现了低的中断处理延迟，直接向内核传递中断入口向量表地址，紧密耦合的NVIC内核接口，更加方便允许中断提前处理，对后到的更高优先级的中断进行处理，自动保存处理器状态，中断入口在中断退出时自动恢复，不需要指令控制，自动化程度更好，减小程序员的工作量。
5、外部中断/事件控制器（EXTI）：外部中断/事件控制器由19个产生中断请求检索组成。每条线都是经过独特配置用于选择触发事件（模式：上升沿，下降沿，或者两者都可以），可以同时屏蔽多个，也可以只屏蔽一个，更有利于
对外设的控制。有一个挂起寄存器用来检测中断请求。当外部线上出现长度超过内部时钟周期的脉冲时，EXTI便马上能检测到是由外部的信号在申请中断。
6、时钟和启动：系统的时钟在系统在工作前，先需要时钟的设定，一种是利用内部8MHz的晶振作为CPU时钟源。另外可以选择一个外部的4-16MHz时钟源，STM32在时钟的检测十分严格，会实时监控当与控制器被禁止那么软件中断管理也会跟着被禁止。还可以在PLL时钟的中断管理设定时钟。多个预比较器可以用来配置AHB频率，包括高速APB2和低速APB1，高速APB最高的频率为72MHz，低速APB最高的频率为36MHz。
7、Boot模式：Boot引脚有3种Boot模式选项可供选择：从Flash进入，从系统存储器导入，从SRAM进入。Boot导入代码存储在系统存储器，用于通过USART1对Flash存储器编程。
8、电源供电方案：工作电压2.0V-3.6V，外部电源通过VDD引脚连接，用于I/O和内部调压器。VSSA和VDDA的电压范围都是2.0-3.6V，外部模拟电压用于ADC，复位模块，RC和PLL，在VDD范围之内，VSSA和VDDA必须相应连接到VSS和VDD才可以。VBAT的电压范围为1.8-3.6V，当VDD无效时为RTC，晶振和备份寄存器也可以为其提供电源，保证正常工作不受到影响。
2.2 KEIL MDK
Keil MDK 的应用十分广泛，因其功能全面性能佳，界面简介友好，从其问世就迅速被广大程序工程师所熟知和使用，工程师的反馈---非常适合STM32的开发。Keil MDK，也称MDK-ARM，Realview MDK、I-MDK、uVision4 等。
MDK-ARM软件为基于Cortex-M、Cortex-R4、ARM7、ARM9处理器设备提供了一个完整的开发环境，一款软件多项应用，方便嵌入式工程师们在不同项目中多种程序的编写，不用多次熟悉开发工具，单凭这一点，早已在嵌入式工程师的心中占据巨大优势， MDK-ARM是一款专为微控制器应用而设计生产的，因其界面简洁清晰，不仅易学易用，而且功能强大，能够满足大多数的嵌入式应用，综合分析是嵌入式工程师的不二选择。
MDK-ARM有四个可用版本。所有版本均提供一个完善的C / C++开发环境，实现多界面，多机型，多语言集于一身的高性价比产品，其中MDK-Professional 还包含大量的中间库，方便调用且数据库全面。
使用Keil 来开发嵌入式软件，大致有以下几个步骤：
1. 创建一个project，选择芯片，并进行一些必要的配置信息
2. 编写C 源文件
3. 编译工作代码
4. 修改源程序中的错误
5. 下载程序调试
uVision4 开发环境如下我们可以做到编辑，编译，项目管理等多个程序调试步骤，窗口设计合理，出错显示更加清晰，方便程序的调试。
uVision4的特点：支持多系列单片机（Cortex-M、Cortex-R4、ARM7和ARM9）；多语言（C/C++）的工具链，操作系统自带源码，封装模块化数据；不仅提供编译，调试，还具备仿真环境；网络套件提供多种协议应用；拥有标准的USB设备连接可能，与外设交互友好；不仅可以处理程序代码，还可以处理图形；程序每运行一次会有一次覆盖；符合国际公认的软件接口标准。
ULINK USB-JTAG 界面适配器：
ULINK USB-JTAG 是一个用于连接PC USB 口和开发板JTAG 口的小硬件适配器。通过JTAG你可以很方便的将你的程序下载到目标板上测试和验证程序运行的效果。ULINK 支持如下操作：
1. 下载目标程序
2. 检查存储器和寄存器
3. 单步运行程序
4. 插入多个中断点
5. 实时运行程序
6. 烧写FLASH 存储器
第3章总体分析与设计
3.1 方案分析
3.1.1 整体系统方案分析
每个智能家居系统的设计者首先考虑到的问题就是MCU选型的问题。嵌入式设计中比较主流的两款单片机就属ARM与AVR/51最受大家的青睐，51是一款8位MCU的处理器,相较32位处理器的ARM在运算能力上有明显的不足，但32位的运算的指令也是非常复杂的，进行大量的数据运算，视频数据，能力虽然较8位机强很多，运算速度也高好多倍，但在各个中断，寄存器配置，时钟要求等等也更为严格，而且AVR的编程需要配置gcc或icc才能正常工作，有固定的工作的环境，和51单片机相比，很复杂，可以用来参考的文献资料也没有51多，ARM与51相比虽然采用指令集简化了很多，可以在每个时钟周期内执行一条命令，51需要12个时钟周期才能完成一条指令的工作，综合来分析51与STM32单片机都拥有各自的优势，如何选择就要从需求上加以分析。
51单片机是每一嵌入式编程人员的入门课程，很基础，电路也相对简单，资料丰富，芯片很便宜，市面很常见，但一旦处理大量的数据，设计复杂运动控制，视频时，51就力不从心了，运算的速度和效率低也是51的一个致命的缺点，简单的总结下就是AVR的指令系统比较精简，总线和存储结构也与51单片机不同，速度比51快很多。其次，从性能的角度分析，ARM是32位处理器，频率高达百兆赫兹，速度和处理能力远远优于AVR和51，根据智能家居需要控制多个家用设备，传送视频图像等等因素考虑，为了满足该设备的设计要求，以上的51和AVR类的MCU产品功能上仍显不足。
STM32FX 系列的MCU从功能上来说更具吸引力，尤其是STM32F103VCT6这款MCU，片内外设相当丰富，3 个12 位模数转换器、2 通道12 位D/A 转换器、12通道DMA 控制器、80个快速I/O 端口、8 个定时器、多达13 个通信界面。除了其丰富的片内外设，它的每个I/O口都对应着32位的配置寄存器，可以进行自由的配置，还具有锁存器和16位的复位寄存器和复位寄存器。每个I/O口都可以自由的编程，每个I/O口都可以由软件配置成多种模式。它的嵌入式中断矢量控制器，具有16个可编程优先级，60个可屏蔽中断通道，还具有延迟的异常和中断处理。
STM32F103VCT6 优秀的特性决定了本设备产品设计的最终平台。在选定MCU 后，
首先规划本设备的各个功能的实现。通过分析该设备在工业现场需要发挥的监控作用，初步将该设备的功能设计如下：AD 数据采集，串行通信，EEPROM 数据存储的读写，SD 卡数据存储的读写，NANDFLASH 数据存储的读写，时钟的读
写设置。
STM32F103VCT6的ADC转换器是一种12位精度的逐次逼近型的数字转换器。它有18个通道用来传递信息数据，可以测量16个外部信号和2个内部信号。本款产品没有全部使用所有的ADC，仅使用了其中的6条AD转换通道。在ADC 通过外部传感器将模拟信号转化为数字信号后，接收返回的数据存储在SD卡中或者EEPROM 中，供使用程序人员对数据进行分析和处理。时钟在不断电的情况下即可正常运行，可以为产品的液晶屏显示提供时间不需要外接设备提供时间。
3.1.2 数据采集方案设计
我们所常用的传感器信号一般都是模拟量，例如温度传感器，湿度传感器等为了数据的操作与处理方便，需要将其转换为数字量，所以需要使用到ADC 器件。紧接着就是AD方案的选择问题：其中一种是使用独立的ADC转换器，另一种使用MCU中自带的ADC 转换模块。而ADC的选择依据有如下几个关键的参数有分辨率，转换速率，模拟量输入端数，模拟量输入电压范围，数字量输出方式等等。我们以ADC0809为例简单说明下，0809的参数如下：1)8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。2)具有转换起停控制端。3)转换时间为100μs。4)5V电源供电。
5)模拟输入电压范围0-+5V，不需要校准和清零过程。6)工作温度在-40~+85摄氏度。7)功耗低，约15mW。
ADC0809属于中等速度的ADC转换器，价格也比较低，但分辨率较低。如果外接高速ADC 转换器，价格又过高，并不是最好的选择。然而，对于MCU自带的ADC 模块，其工作性能并不差。该ADC属于逐次逼近型模拟数字转换器。它有18个信息采集返回通道，可测量16个外部信号和2个内部信号。在本次设计中我们将两种ADC的采集方法并用，下面会有详细的使用说明。
3.1.3 数据存储方案分析
在智能家居系统里，需要存储的数据并不是很多，温湿度信息的存储和登录密码存储即可。说到STM32的闪存用途，我们的第一反应是用来装程序代码的，实际上，STM32的片内FLASH不仅可以用来装程序数据代码，还用来装芯片配置、芯片ID等等。虽然智能家居系统里的数据存储只放在FLASH就可以了，但我们为了大家能够更好的了解，还是简谈下FLASH的有关问题：
1、FLASH分类
根据用途进行分类，STM32片内的闪存分成两部分：主存储部分、信息块部分。主存储块可以用于存储程序，我们写的代码，数据都会存储在这里。信息块又分成两部分：系统存储器部分、选项字节部分。系统存储器存储是出厂时就被锁死的，用户不需要处理它，用来存储系统代码，选项字节存储芯片的配置内容是对主存储块内容的一种保护。
2、FLASH的页面
STM32的FLASH主存储块按页组织，有的产品每页1KB，有的产品每页2KB。页面典型的用途就是用于按页擦除FLASH。从这点来看，页面有点像通用FLASH 的扇区。
3、STM32产品的分类
STM32根据FLASH主存储块容量、页面的不同，系统存储器的不同，分为小容量、中容量、大容量、互联型，共四类产品。
小容量产品的主存储存容量在1-32KB之间，系统占2KB,中容量产品主存储容量在64-128KB之间，每页占1KB大小；大容量产品主存储容量在256KB以上，系统占2KB，每页占2KB；互联网型产品主存容量最大为256KB以上，系统占18KB，每页占2KB。
根据以下简单的规则进行区分，根据其主存储块容量来划分，STM32F105xx、STM32F107xx是互联型产品。
几类单片机的不同之处就在于引导装载程序的不同，小中大容量产品的BootLoader占用空间很小，只能通过USART1进行在线编程，而互联型产品的BootLoader有18KB是小中型的9倍，从而编程的方式选择也就更加的多样化，例如USAT1、4、CAN等多种方式。
1、关于ISP与IAP
ISP即在系统编程，是指直接在目标电路板上对芯片进行编程，一般需要一个自举程序（BootLoader）来执行。ISP也有叫ICP（In Circuit Programming）、在电路编程、在线编程。 IAP（In Application Programming）在应用中编程，是指最终产品出厂后，由最终用户在使用中对用户程序部分进行编程，实现在线升级。IAP要求将程序分成两部分：引导程序、用户程序。引导程序总是不变的。IAP也有叫在程序中编程。 ISP与IAP的区别在于，ISP一般是对芯片整片重新编程，用的是芯片厂的自举程序。而IAP只是更新程序的一部分，用的是电器厂开发的IAP引导程序。综合来看，ISP受到的限制更多，而IAP由于是自己开发的程序，更换程序的时候更容易操作。
2、FPEC
FPEC(FLASH Program/Erase controller 闪存编程/擦除控制器)，
STM32通过 FPEC来擦除和编程FLASH。FPEC使用7个寄存器来操作闪存：FPEC键寄存器(FLASH_KEYR) 写入键值解锁。
选项字节键寄存器(FLASH_OPTKEYR) 写入键值解锁选项字节操作。
闪存控制寄存器(FLASH_CR) 选择并启动闪存操作。
闪存状态寄存器(FLASH_SR) 查询闪存操作状态。
闪存地址寄存器(FLASH_AR) 存储闪存操作地址。
选项字节寄存器(FLASH_OBR) 选项字节中主要数据的映象。
写保护寄存器(FLASH_WRPR) 选项字节中写保护字节的映象。
主存储块不仅可以全部擦除，重新写入，也可以对其中的一页或者几页进行删除，重新写入的操作。建议使用以下步骤进行页擦除：
1．检查FLASH_SR寄存器的BSY位。保证没有其他正在进行的闪存操作。设置一段延时等待BSY位为0，才可继续操作。
2．设置FLASH_CR寄存器的PER位为1。
3．选择出所要擦除的页码地址，尽行擦出准备。
4．启动擦除操作。
5．当收到响应信号也就是寄存器BSY变为0。
6．做检查，如果EOP位为1，说明此次操作成功否则检查前几步操作是否得当。
7．分析数据位，每次擦完后数据位都会被设置成数字1，若操作正确既可以得到全部为1的数据位，整片擦除的方法（与写入方式相反的操作）大体如下：
1．检查BSY位，确认没有其他正在进行的操作。
2．设置寄存器的MER位为1。
3．设置寄存器的STRT位为1。
4．等待寄存器的BSY位变为0。
5．查询FLASH_SR寄存器的EOP位，EOP为1时。
6．做验证。
主存储块的编程：主存储模块的程序编写每一次只可以写16bit，当寄存器的PG位被设置为1时，在一个Flash地址写入一个16位将会进行一次编程；写入任何其他的数字或者数据，总线上都会产生错误信息，当发现读取闪存时会使CPU停止工作，有可能是FPEC设置错误产生的。
建议对主存储块使用如下过程进行编写程序：
1．检查寄存器的BSY位，确认所有的其他程序操作没有占用。
2．选择编程操作。
3．在指定的地址写入要编程的半字，切记不要输入其他的数字。
4．设置一段延时，等待寄存器的BSY位变为0。
5．再一次查询寄存器的EOP位，若EOP为1表示此次操作是成功的。
3.1.4 显示方案分析
在数据显示方面上，常用的实验器材有两种可供选择，12864液晶和1602液晶，12864 顾名思义像素是128乘以64，能显示32个汉字，如果型号不同，待的汉子库不同，能显示的数字和效果都会有所不同，功能相比1602强大很多，1602只能显示符号、数字和字母能显示32个字符，但寄存器不止32个，可以将内容滚动显示出来，显示字符的顺序也可以设置，从左往右或者相反都可以，因为其功能和显示效果简单，价格比12864少很多，在嵌入式使用方面，两者难度差不多，原理也相近，只要配置好指令、地址、数据即可。智能家居的在显示方面需要同时显示几行数据，而1602每一次显示的数据过少，相互比较而言12864是不错的选择。
3.2 功能设计
智能家居设备可以同时检测三个不同区域的气体浓度，三个地方温湿度情况，三个地域光照强度并且控制灯光，超过标准值时的报警功能，采用整屏显示模式。产品功能设计如图3-1所示。
I/O I/O
照明显示模块
ADC0809采
图3-1智能家居整体功能设计液晶显示12864模块
温湿度传感器模块
光照强度信息采集模块报警器
烟雾传感器模块
第4章详细设计与实现4.1 界面设计
1.温湿度显示界面
图4-1 温湿度显示界面
2. 烟雾显示界面
图4-2 烟雾显示界面
4.2 原理图设计
图4-3 硬件系统原理 本智能家居系统的设计分为温湿度数据采集模块、烟雾数据存采集模块、光照数据采集模块、灯光控制模块、报警模块和显示模块等6部分组成。每个模块的设计上均有其难点和特殊性，需要严格按照原理图设计规范来设计[13]，原理图设计要点如下所示：
1. 各功能块布局要合理，整份原理图需要布局均衡，避免有些地方很挤，而有些地方很松。
2. 将温度信息采集模块、如温度采集模块、湿度数据采集，光照信息采集，报警部分各功能部分模块化，方便差错和修改程序。
3 在接插口时尽量将外设分布在四周，不要分布不均一面造成一侧的端口不够用。例如电源输入，输出负载接口等等。
4 对于一些像滑阻类似的可调元件,都应该标清楚方向以及物体说明，以免在实验中损坏器件。
5 外部的元器件在向主控电路接入的过程中，采取就近原则即可。
6 滤波器件应该就近排放，减少不必要的空间浪费。
7 重点的模块、信号和器件，应该用标签标注清楚，接线清楚,接口也要标注清楚，如果有条件可以用PCB 画板技术。
9 将所需要的所有二极管统一放在一个表格中，进行标注作用，方便后续的错误检测与查找。
10 在写文档时，将重要的程序可以用黑体或者加粗。
11 用于特别表示的文字，或者标签，为了更好的区分可以不同的用不同的颜色区分，例如器件用红色，接口用黄色等等。
12 在标注元器件参数时，应该格外注重电阻的阻止，或者器件的工作电压，显示 供电 中央处理器 CPU LED 电路 温湿度电路
继电器电路 烟感电路
电源电路 液晶电路 控制 控制 数据
和工作条件，为查找故障提供方便条件。
4.2.1 数据采集模块
设备的数据采集，即ADC 数据转换模块，利用了MCU 自带的ADC 模块和外部设备ADC0809两种数据转换模式，将传感器的模拟信号转换为数字量存储起来。本设备设计的传感器为6路，所以需要MCU 的6个ADC 模拟量输入引脚，在综合考虑MCU 引脚使用情况后，决定使用PA0~PA3，PB0，PB1 引脚作为模拟信号输入端。为简化下位机电路，没有将传感器模拟信号采集部分设计到下位机上[14]。
电路设计图如图4-4所示：
图4-4 AD输入端电路图
各个模拟量输入端子全部直接连接到MCU 的ADC 模拟输入引脚上
AD数据采集程序：
void AD_data(uchar x)
{double i; int j;int ge,shi,bai;
init();cs=1;cs=0;rd=1;
while(x){x--;for(a=0;a<13;a++)
{write_com(0x80+a);write_date(table[a]);
delay(5);}delay(5);wr=1;wr=0;wr=1;delay(10);
rd=0;delay(5);i=P1;i=i/255;i*=5;
i*=100;j=(int)i;ge=j%10;put_str(4,ge);
j-=ge;shi=j/10;shi=shi%10;
write_date(shi);bai=j/100;
put_str1(2,'.');delay(5);
put_str(1,bai);delay(5);
rd=1;delay(5);write_com(0x80+0x40+4);
delay(5);write_date('V');delay(5);}}
4.2.2 温湿度传感器模块
为了测量的准确性和多通道数据采集，这里选择3片dht11 连接到stm32芯片上，由芯片上的IO引脚作为3片dht11 的器件数据及时钟选择端口。
电路图设计如图4-5所示：
图4-5 温湿度设计电路图
温湿度数据采集程序：
u8 DHT11_Rea
}
d_Bit(void)
{u8 retry=0;while(DHT11_DQ_IN&&retry<100){retry++;delay_us(1);}retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100){retry++;delay_us(1);}
delay_us(40);if(DHT11_DQ_IN)return 1;else return 0; }
u8 DHT11_Read_Byte(void)
{ u8 i,dat; dat=0;for (i=0;i<8;i++) {dat<<=1; dat|=DHT11_Read_Bit();} return dat;}
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)
{ u8 buf[5];u8 i;DHT11_Rst();if(DHT11_Check()==0)
{for(i=0;i<5;i++){buf[i]=DHT11_Read_Byte();
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]){
*humi=buf[0];*temp=buf[2];}}else return 1;
return 0;}
4.2.3 烟雾传感模块
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)
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒适的生活。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的，人们难以脱离各种线缆的羁绊，而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展，使得人们能够冲破这种束缚，营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分，本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位，并通过传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络，设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统，包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词：家居控制网，Zigbee，物联网
Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们 对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了 很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众 多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在 了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同 时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区 应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
： 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
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现 【中文摘要】随着时代的进步、技术的发展、人民生活水平的提高,智能化也正逐步迈进现代家庭生活中,住宅信息化、数字化智能化及网络化也逐步成为现实。智能家居系统就是在这种情形下发展起来的。智能家居是利用综合布线技术、安全防范技术、网络通信技术、音视频技术和自动控制技术将家居生活中的各种设备(如灯光照明系统、安防报警系统、环境检测控制、网络家电)通过家庭网络连接在一起。智能家居在国外发展很快,在国内,智能家居发展还处于起步阶段,因此研究适合中国国情的智能家居系统有着重要意义。本文以某一嵌入式智能家居系统的设计为背景,研究的主要内容如下：1)分析国内外智能家居的发展情况,提出了一种适合中国国情的低成本、简单方便的智能家居解决方案,并给出了课题研究的意义；2)根据系统需求给出了智能家居系统的设计要求,将系统分为中央控制器和功能节点模块,分别选择了合适的嵌入式系统和采用ZigBee技术进行智 能家居内部组网；3)完成了以S3C2440为核心的中央控制器和以 CC2430为核心的功能节点模块的硬件设计；4)完成了中央控制器软件程序设计包括：Qt界面、Web Server构建、视屏监视程序设计；完成了以ZigBee为核心的软件模块设计；5)进行了系统主要功能和系统联调测试。 【英文摘要】With the development of technology and advancement of people’s living quality, people turn to pay more
attention on life’s security, comfort, convenience etc. Smart home system is to connect the facilities and devices (such as lighting system, safeguard system and electrical equipments etc) using computer, embedded system, network technology by home network, which provides people more comfortable and convenient life. The main work is as follows:1) By analyzing the domestic and foreign development situation of smart home, we present a smart home solution which is low-cost, simple and convenient.2) According to the system requirement, the system is divided into the central controller with embedded system and the function module with ZigBee technology.3) Completed the hardware system design of central controller based on S3C2440 and function module based on CC2430.4) Completed the software system design of function module and central controller which includes Qt interface, Web Server construction, video monitoring.5) Debugged and tested the main function of the system. 【关键词】智能家居嵌入式系统 ZigBee S3C2440 CC2430 【英文关键词】Smart Home Embedded System ZigBee S3C2440 CC2430 【目录】基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现摘要 5-6Abstract6第1章绪论10-17 1.1 课题背景
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
{管理信息化物联网}无线智能家居控制系统论文 29
无线智能家居控制系统 摘要 随着人们生活水平的提高,其对家居品质的要求也在不断提高,加上信息化对人们传统生活方式的改变让许多人对家居智能化的需求日益强烈。智能居家市场将是一片蓝海。 智能家居系统包括家庭保安系统和家电智能控制系统两个重要组成部分,家庭保安系统防止非法入侵和家庭灾害的效用,无论犯罪分子从任何地方闯入您的住宅,或者发生煤气泄漏、火灾等,系统都可以发出声光报警并通过拨打电话发送短信的方式通知到您本人或保安人员,减少财产的损失。我们只需要在家庭内安红外探测器、煤气探测器、烟感探测器、门磁、窗磁、紧急求救按钮等就可以防万一。家电智能控制可以让您远程控制家庭内的任何电器设备,无论您身处世界何地都轻松自如的控制和使用。主要控制的电器有电灯、空调、热水器、电饭煲、换气扇等。其对于提高人们的生活质量,尤其是普通家庭的生活质量有着重要的意义 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用AT89C52作为主控器件,结合单片机扩展的存储器、输入/出设备以及 各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本文介绍了用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统,以及AT89S52单片机的效用特点、GSM短信模块工作原理、传感器工作原理。借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器,实现防火、防燃气泄漏的作用。实现了对室内的一些危险情况进行了远程监控并检测各种异常情况,并发出报警信号。
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
摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯
Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!
1 绪论 21世纪是信息化的时代，物联网新技术推动了人类文明的进步。随着人们生活水平的提高以及科技的高速发展，智能化家居已成为一种必然趋势而深入千家万户。智能化家居是利用电力自动化、计算机、网络通信、信息、结构化布线、无线等技术将多种设备应用和综合功能组成一个强大的完善的系统[1]。它以住房为平台，同时兼备网络家电、家电设备自动化、建筑、通信、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集结构、服务、系统、管理为一体的舒适、节能、安全、便利、高效、娱乐、环保的居住环境[1]。 本文介绍的智能化家居控制系统可以使得人们通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（例如：热水器、空调、电饭煲、灯光等）进行远程控制。你可以在下班途中，预先将家中的空调打开、电饭煲煮好香喷喷的米饭、让热水器提前烧好热水，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。 本系统采用cortexA8作为主控器件，远程控制是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统控制命令，cortexA8通过对收到的信息进行解码来识别控制信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程控制操作。温度传感器完成现场信息的采集，cortexA8对数据进行及时的处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于GSM模块TC35和IT公司的电平转换芯片MAX232等器件构成的移动终端的硬件电路，完成短消息收发功能。 1.1 智能家居概述 进入21世纪，科学技术与生产力加速了社会的发展创造能力，随之而来的也是人类对于物质水平的大力需求，而居住的环境要求也成为了人们关注的领域，所以“智能化”这一概念也促使科技工作者们将其引入智能家居民应用方面的小区住宅以及小区建筑技术之中。由于计算机控制系统发展迅速，以及电子信息行业的发展成长快速，也大力促进了智能家居控制系统的产生。因为固定电话和互联网技术基本上是传统智能家居控制系统的技术核心，所以安装固定电话以及互联网成为了达到家庭用户传统智能家居控制系统的产生的根本硬件技术、以及硬件要求。但是随着电子技术、智能通信技术以及网络技术发展日新月异的今天，基于GSM网络通讯体统的低成本无限制智能家居控制系统成为广大居民以及中国居民享受新一代智能家居控制系统的变革捷径。
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
2016年慈溪市小学六年级学业水平测试模拟卷二 英语 Listening Part 40% 一、听音，选出你所听到的内容4% （）1、A. GKR B. JKR C. GKI （）2、A. 6：15 B. 7：14 C. 6：50 / i? / . / ei / . / ?i / CB 3、A. （）（）4、A. fast B. must C. past /w?:t? ? . /w:? / . / w?:l / / A. B ）5、（C （）6、A. broken B. because C. brush （）7、A. pay attention B. play attention C. attention （）8、A. get there B. go together C. get together 二、听句子，给图标号4% ）（（）（）（）
）（（）（）（）6% 三、听音，选出与你听到单词含有相同发音的词 B. give 2、A. bike A. room B. foot （））（1、B. who （）4、A. water B. glass 、（）3 A.green B. where A. here A. sheep B. bread （）6、 5 （）、 B.visited （ A. yellow 、）（7 B. windy 、8）A.cooked 四、听问句，选答句5% （）1、A. Yes, she is. B. No, it isn't. （）2、A. He is going next weekend. B. He is going to school. （）3、A. It's me. B. It's his. （）4、A. He hobby is singing. B. His hobby is drawing. stth . s Dec. 25B. It' （）5、A. It's Oct. 1 . 五、选出与你听到句子意思一致的选项5% （）1、A. Spring is my favourite season. B. I like summer best. （）2、A. Amy is 150cm. B. Amy is 148cm. . My father is a postman. B、A. My father is a fisherman. （）3（）4、A. The tree is in front of the house. B. The tree is behind the house. （）5、A. I will take a bus home. B. I am going home by bike. 六、听对话，选出正确的选项6% 听对话一完成1、2题 1、Where are they? A．At home B. At school C. In a nature park. 2、What are the lions doing ? A. They are talking to you. B. They are sleeping. C. They are running. 听对话二完成3、4题 3、What happened to Ann ? A. She rode a bike. B. She hurt her foot C. She fell off and angry. 4、Who did she go with ? A. Her brother. B. Her mother. C. Her sister. 听对话三，完成5、6两题 5、What are they talking about ? A. A fareware party. B. A birthday party. C. A festival party. 6、What is Mike going to do in the party? B. Play the pipa.. A. Sing a song. C. Do kung fu. 七、听短文，判断，与短文相符的写”Y”，不相符写”N”5%