MicrocomputerA'plicationsVol. 35，No. 4，2019 技术交流微型电脑％用2019 年第35 )第4 期
文章编号！007-757X(2019)04-0136-05
基于STM32的智能家居系统基本实现
邝爱华
(郑州市电子信息工程学校现代制造部，郑州450007)
摘要：设计完成以S T M32F407为主控芯片的简单智能家居系统"主要功能模块包括：电动窗帘、家电远程开关控制、万年 历、温度检测、闹钟等"整个系统主要由步进电机控制部分、继电器部分、温度检测部分、光电检测部分、串口部分、W I F I部分、功率放大部分、电源部分、人机交互部分及上位机组成"整个系统主要由一块中央处理芯片M C U C S T M32F407)控制运行，采 用2.8寸240 " 320彩色液晶屏，E M W I N搡作界面实现系统的人机交互，实现输入及搡作的简便话，整个系统通过W I F I模块 实现整体的远程搡作，实现家居系统的统一化搡作平台，可以通过电脑手机等移动端实现实时控制，从而使搡作更简单更人
性化"
关键词！ S T M32;步进电机；继电器；W I F I#触摸屏控制；智能家居
中图分类号：T N741 文献标志码：A
Basic Implementation of Intelligent Home System Based on STM32
K U A N G A i h u a
(Modern Manufacturing Department，School of Electronics and Information Engineering of Zhengzhou，Zhengzhou 450007)
A b s t r a c t：A smart h ousehold product i s designed based on a key chip of S T M32F407. Its main functions include electric cur-tain，remote control for switches，permanent calendar，temperature detection and alarm clock.This motor，electric relay，temperature detection，photoelectric detection，gorge line，WiF i，power amplifier，current source，hu-mam-computer interaction and upper monitor.I t i s controlled by an M C U C S T M32F407)，and L C D.Human-computer interaction i s due to E M W I N，which makes input more convenient.Remot A n d people can use their phone to control i t at any time，which makes operation more humanization.
K e y w o r d s：S T M32；Stepper motor；Electric relay；Wi F i；T 0引言
随着微电子技术，计算机技术，以及网络技术的快速发
展，弱电控制技术发展越来越快，弱电控制技术具体实现在
日常生活中的家居服务上使得智能家居获得极大的发展。特别是伴随着人们生活水平的提高，对家居的要求也越来越
高，简单更具人性化的操作，方便的统一平台的智能家居系
统越来越受到人们的欢迎。
智能家居作为以住宅为平台的高效的住宅设施与家庭
日程事务管理系统自提出及相继实现以来受到了人们热切
的欢迎。自
1984年美国联合科技公司应用首栋智能型建筑
揭开智能家居派的序幕之后，全世界争相建造智能家居。在
国内智能家居是一个新生产业，处于一个导入期和成长期的
临界点。随着智能家居市场的推广以及普及
，智能家居市场
的潜力与前景必然是十分巨大的。智能家居的最初发展主
要是由灯光遥控控制，电器远程控制和电动窗帘的控制为主。随着技术的进步，现在的智能控制功能越来越多，控制
对象不断扩展，甚至延伸到所有传统的弱电行业，现在的家
居系统对于安全方面的兼顾也越来越全面一个系统可能嵌
入像煤气、火灾，门禁等方面的检测报警。随着网络技术的
作者简介：邝爱华（1976-)，女，讲师，硕士，研究方向：激:l screen control；Smart household product
发展以及家庭网络的完善，手持设备越来越方便，家居的操作控制系统与手持设备的结合是必然趋势，一个主平台可以由多个家庭成员的子平台操作，这些极大地方便了人们的使用。
2系统硬件电路设计
2.1整体设计思路
该智能家居系统主要实现智能电动窗帘，室温实时监测，家用电器开关，万年历，闹钟音乐播放，无线远程控制，继电器控制等功能，整个系统在一块M
C U的协调与控制下运行，整体的设计功能框图如图
1所示。
图1中基本确定了整体设计需要的各个功能模块，接下来的工作就是相关模块的具体选型与设计，考虑到对于功能的要求，硬件的选型非常重要
。
2.2主要器件的选择
在系统实现的时候，硬件选择也是非常重要的，通过上边的系统结构框图，接着就是选择功能模块的芯片来搭建电路实现对应的功能。以下着重分析相关模块的芯片选型问题。
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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
课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台，它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还可将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换功能，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，甚至为各种能源费用节约资金。关键词：智能家居计算机技术自动化控制网络通信
目录 1.智能家居控制系统的控制原理 (3) 1.1物联网应用于智能家居 (3) 1.2智能家居控制系统结构 (3) 1.3智能家居主要控制模块的设计方法 (4) 1.3.1无线通讯遥控器模块 (5) 1.3.2可视门禁控制模块 (5) 1.3.3窗帘控制模块 (6) 1.3.4防盗报警模块 (6) 2.使用智能家居控制系统的特点 (7) 2.1家居电器远程控制 (7) 2.2定时控制 (7) 2.3智能照明 (7) 2.4万能遥控集中控制 (8) 2.5网络控制 (8) 2.6家电控制 (8) 3.结束语 (8)
1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义，2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中，将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图2和图3所示。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920230353.9 (22)申请日 2019.02.21 (73)专利权人 成都信息工程大学 地址 610225 四川省成都市双流区西南航 空港经济开发区学府路一段24号 (72)发明人 马颖婷 祝小龙 王海时 占佳锋 白玲秀 唐俊豪 李珂 田昌军 叶琳娜 邓娟 张金伟 王雪 赵斌 文展 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 钱成岑 (51)Int.Cl. G05B 15/02(2006.01) G05B 19/418(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种智能家居控制系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种智能家居控制系统。 该智能家居控制系统包括用户端，云服务器，通 讯设备以及第一电器，其中用户端接收表征第一 电器工作状态的数据并发送指令以控制第一电 器，云服务器用于存储用户端和通讯设备传输的 数据和指令，通讯设备具有与第一电器和云服务 器之间进行数据和指令传输的广域网功能，其中 第一电器集成有无线数传模块。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 209624994 U 2019.11.12 C N 209624994 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209624994 U 1.一种智能家居控制系统，包括用户端，云服务器，通讯设备以及第一电器，其特征在于用户端接收表征第一电器工作状态的数据并发送指令以控制第一电器，云服务器用于存储用户端和通讯设备传输的数据和指令，通讯设备具有与第一电器和云服务器之间进行数据和指令传输的广域网功能，所述第一电器集成有无线数传模块,其中通讯设备集成在第一电器中，所述通讯设备包括GPRS模块或NBIOT模块，其中无线数传模块包括WIFI模块或433M模块，其中第一电器是净水装置，所述净水装置包括水质检测模块，开关模块，电磁阀控制模块，无线数传模块和单片机， 其中水质检测模块包括电导探头，温度探头以检测所在位置水的电导和温度分别生成电导信号和温度信号，所述温度信号用于校正电导信号； 其中开关模块检测储水部件的储水量生成压力信号并传输到单片机以控制净水模式的开启和关闭，当储水部件中的储水量大于预设值时压力信号处于第一状态，净水模式不进行； 其中电磁阀控制模块包括进水电磁阀和冲洗电磁阀，单片机发送进水指令信号和冲洗指令信号以分别控制进水电磁阀和冲洗电磁阀的导通和关断； 其中单片机的型号为STM32型； 其中净水装置还包括按键模块和显示模块，按键模块发送第一按键信号和第二按键信号到单片机以控制显示模块显示的信息； 其中净水装置还包括报警模块，当单片机接收到的特定检测信号达到预设值时，报警模块输出报警信号。 2.如权利要求1所述的智能家居控制系统,其特征在于所述智能家居控制系统还包括第二电器和/或第三电器，所述第二电器和/或第三电器集成有无线数传模块。 2
一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系统状 况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图 1 所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块，CPU 再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计， 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计
： 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
基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制 系统 一、项目概述 1.1引言 21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步.你是否想一踏入家门就是一个光照度和温湿度舒适的环境,你是否在外边担心家里的安全,你是否想遥在外边想通过一个简单的电话就能控制家里的电器等.本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、dvd录像机）进行远程控制；也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……；而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话.该系统除了具有手机远程控制功能后,还能通过自身的传感器模块感知外界环境的具体情况,并会根据实际情况进行适当的调整.在阴暗的天气里,它会自动打开灯,并调整灯的亮度,在阳光充足的天气里,它会自动关闭灯,或者将灯光调暗,并且与百叶窗配合来控制家里的光照度,由于本项目采用的是亮度可调的led灯,所以对于节能和环保都有很大的意义.此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动.舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志,智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活. 实现智能化离不开运算和控制单元,本系统采用at32uc3a0512作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成.硬件由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
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
xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、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。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、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。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小
基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home)，亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个 由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主从机两大模块，当主机触 发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主
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
智能家居控制系统 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
智能家居控制系统 智能家居（Smart Home）是以住宅为平台，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。它将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。与普通家居相比，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，还将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换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，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，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分： 1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的
基于物联网的智能家居控制系统设计 【摘要】本文结合了ZigBee无线通信技术、物联网技术、人工智能技术、传感器技术以及人脸识别技术等提出了基于物联网的智能家居控制系统的软硬件设计方案，并实现了智能化家居系统主要任务。 【关键词】智能家居；ZigBee无线通信；CC2530 0 引言 随着经济的飞速发展，科技的不断进步，人们对于生活水平的要求逐步提高，对于家居环境的舒适度特别是家居的智能化程度提出了越来越高的要求。 1 系统整体结构 系统主要分五个部分组成，供电部分：供电部分为智能家居控制系统室内系统部分供电。系统远程通信部分：系统远程通信部分主要是通过Internet进行远程控制家居设备。中央控制器：中央控制器是智能家居控制系统的核心部分，中央控制器接收由各个功能子模块采集到的数据信息然后对采集到的数据信息进行处理分析，并根据分析的数据做出相应的指令。功能子模块：每个功能子模块实现自己特定的功能。系统室内通信部分：系统室内通信部分主要是各功能
子模块与中央控制器之间的通信，选择的无线组网技术是ZigBee无线技术。 2 系统的硬件设计 2.1 中央处理器型号 中央处理器采用CC2530芯片，CC2530所使用的是一个单周期的8051兼容性CPU内核。 2.2 LCD液晶显示屏接口硬件电路 本设计中人机交互界面选择LCD液晶显示屏，采用以ST7920控制芯片的12864。 2.3 温度传感器硬件节点设计 智能家居控制中室内环境的温度是我们进行控制的主要因素之一。利用温度传感器进行室内温度的采集，将采集到的结果传送到中央处理器，根据当前温度值做出相应的处理，控制空调等设备进行温度的调整。本设计采用DS18B20温度传感器进行温度的采集。DS18B20的电路原理图如图3所示： 2.4 湿度传感器硬件节点设计 智能家居控制中室内环境的湿度同样也是我们进行控制的主要因素之一，利用湿度传感器进行室内湿度的采集，将采集到的结果传送到中央处理器，根据当前湿度值做出相应的处理，控制加湿器进行湿度的调整。本设计湿度传感器模块中采用的湿敏电阻是
题目：智能家居管理系统 摘要（中英文） 基于物联网的思想，系统由三部分组成，终端部分、传输部分和服务器部分，终端部分和传输部分分别由一片MSP430F2616单片机控制，终端部分采集、控制，传输部分由一片单片机与W5100连接用于连接互联网，在PC机上面建有服务器，能在其它客户端访问网页并通过网页控制。 Based on the content of “The Internet of things”, this system consists of parts, terminal part, transmission parts and server part, terminal part and transmission part are both controlled by MCU MSP430F2616.And the terminal part in charge of collecting information and controlling "things", while the transmission part consists of a MCU and part SW5100 part. There is a server in a PC, we can scan the webpage as a client and control your device via this webpage. 1.引言 系统的设计基于物联网的思想，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The Internet of things”。其基本思想是以互联网为媒介，实现远程监督、控制。它在各个领域有着非常广泛的应用。本系统基于这种思想，提供了一种具体的实现方案，以四个LED为例，四个LED由控制终端控制，通过传输部分传输到PC机服务器端，通过其它互联网端能登陆网页，并能操作控制端，以实现远程监控。本系统除了能控制4个LED，还能够采集温度，并在网页上实时更新，以该系统为模板，可以扩展出更多的功能，实现更为复杂的功能。 2.系统方案 控制部分和传输部分均用TI公司MSP430F2616主控芯片控制，传输部分由该单片机与W5100以太网模块完成网络连接。用户可通过电脑、手机等客户端上网，完成远程监控。 系统设计方案用框图如下所示：
Software Engineering and Applications 软件工程与应用, 2014, 3, 23-29 Published Online April 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c02760787.html,/journal/sea https://www.doczj.com/doc/c02760787.html,/10.12677/sea.2014.32004 Design of the Smart Home Control System Based on Internet of Things Yi Wang, Hui Qi School of Automation, Southeast University, Nanjing Email: greenbluenature@https://www.doczj.com/doc/c02760787.html,, qihui528@https://www.doczj.com/doc/c02760787.html, Received: Feb. 19th, 2014; revised: Mar. 20th, 2014; accepted: Apr. 2nd, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/c02760787.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the development and the application of the Internet of things, the rise of popularity of GPRS and embedded systems, the application of the smart home will be more and more widely. In our smart home control system, you can collect information from the temperature sensor terminal and control other actuator terminals such as lighting equipment and cleaning robot actuator ter-minal by operating on controller at home, which is based on ARM11 and Linux. They are con-nected by Zigbee. In the outside, you can know and control the household conditions using andro-id applications. The phone communicates with the control center by GPRS. The control interface is quite friendly and our system works stably and can be very easily expanded. Keywords Internet of Things, GPRS, Zigbee, Android, Linux 基于物联网的智能家居控制系统设计 王祎，祁慧 东南大学自动化学院，南京 Email: greenbluenature@https://www.doczj.com/doc/c02760787.html,, qihui528@https://www.doczj.com/doc/c02760787.html, 收稿日期：2014年2月19日；修回日期：2014年3月20日；录用日期：2014年4月2日 摘要 随着物联网的不断发展和应用，GPRS的普及和嵌入式系统的崛起，智能家居的应用会越来越广泛。本文
智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司
一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无
缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制