基于STM32的智能旅行箱的设计

基于stm32单片机的智能家居系统设计共3篇基于stm32单片机的智能家居系统设计1智能家居系统是智能化技术的一种应用，通过技术手段实现家居生活的自动化、便利化、智能化。

而基于STM32单片机的智能家居系统就是将STM32芯片引用到智能家居系统设计中，实现家居控制、数据采集、物联网通信与运算处理等多种功能，从而实现家居生活的智能化服务。

接下来我们将从设计原理、实现方法、功能模块、硬件环境等方面进行详细介绍。

一、设计原理智能家居系统的设计原理主要基于物联网和嵌入式技术，物联网采用各种射频技术（如WIFI、ZigBee等），使得系统中的各个设备可以互相交换信息，从而实现人机交互。

嵌入式技术使用微控制器作为核心，为系统提供数据采集、计算、控制等功能。

而STM32芯片作为一种高性能的32位微控制器，同时集成了低功耗模式、硬件除错、多种通信接口和丰富的外设接口等，可以实现智能家居系统的各种功能模块，如温湿度监测、烟雾报警、灯光控制、智能语音交互等。

二、实现方法智能家居系统具有复杂的硬件和软件部分，需要结合STM32单片机和其他的硬件组件和软件实现，如WIFI模块、传感器、执行器、通信协议等。

下面是一个基于STM32单片机的智能家居系统的实现方法：1.硬件设计：硬件设计主要包括各种传感器、执行器、单片机、通讯模块等硬件设备的选型、电路设计、PCB设计等。

传感器有温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器等，执行器有LED灯、电机、继电器等。

STM32单片机作为主控芯片，负责对其他硬件设备的控制和数据采集与处理。

通信模块使用WIFI模块或ZigBee模块，实现家居设备之间的互联互通。

2.软件设计：软件设计主要包括各个模块驱动程序的编写，主程序的编写等。

驱动程序包括各传感器、执行器和通信模块的驱动程序，主程序负责各模块之间的协调和控制，以及数据采集和传输。

主程序通过使用操作系统或者任务调度技术，实现系统中各个模块的协调运行。

《基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。

STM32作为一款功能强大、性能稳定的微控制器，广泛应用于各种智能家居控制系统中。

本文将详细介绍基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计、系统实现及测试等方面。

二、系统架构设计智能家居控制系统主要由控制中心、传感器网络、执行器网络等部分组成。

其中，控制中心是整个系统的核心，负责接收传感器网络的数据、处理指令并控制执行器网络。

基于STM32的智能家居控制系统采用模块化设计，便于后期维护和升级。

三、硬件设计1. 微控制器：选用STM32F4系列微控制器，具有高性能、低功耗的特点，可满足智能家居控制系统的需求。

2. 传感器网络：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、光敏传感器等，用于监测家庭环境及设备状态。

3. 执行器网络：包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等，负责执行控制中心的指令。

4. 通信模块：采用WiFi或ZigBee等无线通信技术，实现控制中心与传感器网络、执行器网络的通信。

5. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。

四、软件设计1. 操作系统：采用嵌入式实时操作系统，如FreeRTOS，以提高系统的稳定性和可靠性。

2. 通信协议：设计适用于家居环境的通信协议，确保数据传输的实时性和准确性。

3. 数据处理：对传感器网络的数据进行采集、分析和处理，为控制中心提供决策依据。

4. 控制算法：根据数据处理结果，采用合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，实现设备的智能控制。

5. 人机交互界面：设计友好的人机交互界面，方便用户操作和控制智能家居系统。

五、系统实现及测试1. 系统实现：根据硬件设计和软件设计，将各个模块集成到STM32微控制器上，实现智能家居控制系统的整体功能。

2. 测试：对系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，确保系统能够正常运行并满足用户需求。

基于STM32的智能家居控制系统设计研究一、本文概述随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高，智能家居系统作为一种集成化、智能化的居住环境解决方案，正日益受到人们的青睐。

STM32作为一款性能卓越、应用广泛的微控制器，其强大的处理能力和丰富的外设资源使其成为智能家居控制系统设计的理想选择。

本文旨在深入研究基于STM32的智能家居控制系统设计，探索其关键技术、系统架构、功能模块以及实际应用价值。

本文将首先介绍智能家居控制系统的基本概念和发展现状，阐述STM32微控制器的特点及其在智能家居领域的应用优势。

随后，将详细介绍基于STM32的智能家居控制系统的总体设计方案，包括硬件平台的选择、系统架构的构建、功能模块的划分等。

在此基础上，本文将深入探讨各个功能模块的具体实现方法，如传感器数据采集、通信协议设计、控制算法优化等。

还将对系统的软件架构、程序编写及调试过程进行详细说明。

本文还将对基于STM32的智能家居控制系统的实际应用进行案例分析，评估其在实际环境中的性能表现和应用效果。

通过对比分析不同设计方案的优缺点，提出改进建议和未来发展方向。

本文将对整个研究过程进行总结，归纳出基于STM32的智能家居控制系统设计的关键技术和成功经验，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

二、STM32微控制器概述STM32微控制器是STMicroelectronics公司推出的一款基于ARM Cortex-M系列内核的高性能、低功耗、易于使用的微控制器。

它采用先进的ARMv7-M架构，结合了高性能、实时性、低功耗和易于编程的优点，因此在各种嵌入式系统和智能设备中得到了广泛应用。

STM32微控制器系列丰富，包括不同性能等级、引脚数量和功能配置的产品，以满足不同应用需求。

STM32微控制器具有丰富的外设接口，如GPIO、UART、SPI、I2C、USB等，方便与外部设备通信。

它还支持多种操作系统，如裸机、FreeRTOS、μC/OS等，方便开发者进行软件开发。

《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭不可或缺的一部分。

本文将介绍一种基于STM32的物联网智能家居系统设计，该系统以STM32微控制器为核心，结合物联网技术，实现家居设备的智能化管理和控制。

二、系统架构设计1. 硬件架构本系统硬件部分主要包括STM32微控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块等。

STM32微控制器作为核心部件，负责整个系统的控制和数据处理。

传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于采集家居环境数据。

执行器模块包括灯光、空调、窗帘等家居设备的控制模块。

通信模块采用WiFi或ZigBee等无线通信技术，实现智能家居设备与云服务器之间的数据传输。

2. 软件架构软件部分主要包括STM32微控制器的固件程序和云服务器端的软件程序。

固件程序负责采集传感器数据、控制执行器设备、与云服务器进行通信等任务。

云服务器端的软件程序负责接收固件程序发送的数据，进行数据处理和存储，同时向用户提供远程控制和监控功能。

三、功能实现1. 数据采集与处理传感器模块负责采集家居环境数据，如温度、湿度、光照等。

这些数据通过STM32微控制器的固件程序进行处理和分析，根据需要可以实时显示在本地设备上或上传至云服务器。

2. 远程控制与监控用户可以通过手机App或电脑网页等方式，实现对家居设备的远程控制和监控。

云服务器端的软件程序接收用户的控制指令，通过WiFi或ZigBee等无线通信技术，将指令发送给STM32微控制器，由其控制执行器模块实现设备的开关、调节等功能。

同时，用户可以实时查看家居环境数据和设备状态。

3. 智能控制与节能本系统具备智能控制和节能功能。

通过学习用户的生活习惯和喜好，系统可以自动调整家居设备的运行状态，如自动调节空调温度、自动开关灯光等。

此外，系统还可以根据传感器数据判断家居环境的实际情况，如当室内光线充足时，自动关闭灯光，实现节能减排。

基于STM32智能鱼缸监控系统的设计一、本文概述随着物联网技术的飞速发展，智能家居成为了一个备受关注的新兴领域。

作为智能家居的重要组成部分，智能鱼缸监控系统的设计与实现不仅为鱼类的养殖提供了更为便捷和高效的管理方式，同时也为家庭用户带来了更为丰富和多样的观赏体验。

本文旨在介绍一种基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计，通过综合运用传感器技术、嵌入式系统、网络通信等技术手段，实现对鱼缸水质、温度、光照等关键环境参数的实时监控与智能调控，以提高鱼类的养殖质量和生活环境，同时为用户带来更为智能和舒适的观赏体验。

本文将从系统的硬件设计、软件编程、网络通信、用户界面等多个方面进行深入探讨，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参考和借鉴。

二、系统总体设计基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两大部分。

在硬件设计方面，系统以STM32微控制器为核心，通过外设接口与各种传感器和执行器相连。

传感器部分包括水温传感器、水质传感器（如pH值、溶解氧含量等）以及水位传感器，用于实时获取鱼缸内的环境参数。

执行器部分则包括水泵、加热棒、过滤器以及灯光等，用于根据环境参数的变化自动调整鱼缸内的环境条件。

系统还设计了人机交互模块，如液晶显示屏和触摸按键，方便用户查看鱼缸状态并进行手动控制。

同时，系统还预留了网络接口，以便将来实现远程监控和控制。

在软件设计方面，系统采用模块化编程思想，将各个功能模块独立出来，提高代码的可读性和可维护性。

主程序负责整个系统的初始化、任务调度以及异常处理等工作。

各个功能模块则根据任务需求进行相应的操作，如传感器数据采集、数据处理与分析、执行器控制等。

为了保证系统的实时性和稳定性，软件设计中还采用了中断服务程序来处理一些紧急任务，如水温过高或过低的报警处理等。

总体而言，基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计旨在实现鱼缸环境的智能化监控和自动化管理，提高用户的使用体验并保障鱼类的健康生长。

• 170•该项是以STM32F407ZET6作为主控的一款全新的智能背包，比起以往的背包有很多的优势：最基本的就是成本很有优势，比起以往的智能背包虽然功能没那么全但是价格低；还有加了OV2640摄像头，用于图像识别；还有就是防盗功能，提醒功能都做了很大的提升；语音识别，语音合成的合理应用，以及无限串口c1101的无线数据传输，那可真是完美的低成本高智能背包。

1.引言1.1 智能能背包发展背景在当今世界:物联网的飞速发展，人工时代的到来，许许多多的产品孕育而生；其中智能背包这一产品也有好几年的研究历史了，智能背包作为这一时期的新兴产品，它的功能也远不能满足人们的需求；2017年记者从南实麒麟小学的一个新闻发布会上获悉，麒麟小学的3个小学生创造出—儿童健康智能书包，已经获得了造物世界科技公司的青睐；小学生表示他们每日肩上的负担太重，于是就发明了在书包里放弹簧称等，GPS 等功能。

而如今的智能背包更加的智能了，有GPS 定位防丢，wifi,防盗，落水救生，日程安排等等，所以这一产业正在迅速的发展。

1.2 研究内容我们的项目是STM32F4为控制芯片，c1101作为无线数据传输模块，摄像头为图像采集模块，TFT 电容屏为操作界面，语音识别模块识别命令的控制，语音播报作为人机交互的工具，蜂鸣器，LED 作为报警和提醒（意法半导体.STM32中文参考手册(第10版)：意法半导体（中国）投公司，2010）,GSM 模块可发短信和定位的；如今市场的性能好点智能产品都是用STM32作为中央控制器，所以我们是通过STM32F4把这些模块联系起来的；具体的功能是在TFT 触摸电容屏上写操作界面，我们写的有：后视功能，存储功能，报警功能，提醒功能（刘军，例说STM32：北京航空航天大学出版社，2011）；在触摸报警功能的按钮时，报警功能就会开启，当有人试图盗窃你书包里的东西时蜂鸣器就会报警，起到提醒主人和威慑小偷的作用；开启存储功能时：可通过语音控制存储；提醒功能是导入第二天的工作行程，到时间点后就会通过语音提醒，而后视功能是通过OV2640摄像头把背后的图像传到TFT 电容屏上。

基于stm32的智能家居系统设计开题报告基于STM32的智能家居系统设计开题报告一、研究背景与意义随着科技的不断发展，智能家居系统正逐渐成为现代家庭生活的必备品。

智能家居系统能够通过智能化控制，提升家庭生活的便利性、舒适性和安全性。

STM32作为一款功能强大的微控制器，具有高性能、低功耗、易于开发等优点，广泛应用于各种嵌入式系统开发。

因此，基于STM32的智能家居系统设计具有重要的研究意义和实际应用价值。

二、研究内容与方法1. 研究内容本研究旨在设计一款基于STM32的智能家居系统，实现以下功能：（1）环境监控：实时监测室内温度、湿度、光照等环境参数；（2）电器控制：实现对家用电器（如空调、灯光、窗帘等）的远程控制；（3）安防监控：实时监控家庭安全状况，实现入侵报警等功能；（4）语音识别与控制：通过语音指令实现对家居设备的控制。

2. 研究方法本研究将采用以下方法：（1）硬件设计：基于STM32微控制器，设计智能家居系统的硬件架构，包括传感器模块、控制模块、通信模块等；（2）软件设计：编写智能家居系统的软件程序，实现各项功能；（3）系统测试：对智能家居系统进行功能测试、性能测试和稳定性测试，确保系统正常工作。

三、预期目标与成果本研究预期实现以下目标：（1）设计出一款基于STM32的智能家居系统，实现环境监控、电器控制、安防监控和语音识别与控制等功能；（2）优化系统性能，提高智能家居系统的稳定性、可靠性和用户体验；（3）为智能家居系统的发展提供一定的理论和实践依据，推动相关技术的进步。

预期成果包括：智能家居系统样机、相关技术文档和学术论文。

四、研究计划与时间表本研究计划分为以下几个阶段：（1）文献调研与方案设计（1-2个月）；（2）硬件设计与制作（3-4个月）；（3）软件编程与调试（4-5个月）；（4）系统测试与优化（5-6个月）；（5）总结与成果展示（6-7个月）。

基于stm32的智能鱼缸设计开题报告1. 项目背景：介绍智能鱼缸的背景和动机，说明为什么选择基于STM32进行设计。

引言智能鱼缸的概念，包括其可能的应用场景和用户受益。

2. 项目目标：明确项目的主要目标和预期成果，例如实现智能温控、水质监测、自动喂食等功能。

描述这些目标如何提高鱼缸管理的效率和用户体验。

3. 技术选择：详细介绍为何选择STM32作为主控芯片，包括其低功耗、高性能等特点。

讨论其他关键技术的选择，例如传感器、执行器、通信模块等。

4. 系统架构：给出系统整体架构图，包括各个模块的功能和相互关系。

说明STM32与其他组件之间的通信方式和协议。

5. 功能模块设计：列出系统的各个功能模块，例如温度监测、水质检测、自动喂食等。

为每个功能模块设计简要的流程图或框图，说明其实现原理。

6. 软件开发计划：描述软件开发的计划，包括固件开发、用户界面设计、通信协议的实现等。

列出主要的软件任务和子任务，并规划开发的时间表。

7. 硬件设计计划：描述硬件设计的计划，包括传感器和执行器的选型、电源设计、电路板设计等。

提及可能的电源管理策略，以确保系统的可靠性和低功耗。

8. 预期的问题和挑战：列举可能会面临的技术挑战和解决方案，例如功耗优化、噪声干扰等。

提前考虑可能的问题，以制定有效的解决方案。

9. 预期的成果：描述期望获得的项目成果，包括实际的智能鱼缸原型、软件应用程序等。

指出这些成果对于智能鱼缸领域的应用和发展的意义。

10. 参考文献：-引用相关领域的研究文献和开发资料，以支持项目的技术和理论基础。

这是一个简要的开题报告提纲，您可以根据项目的实际情况和要求进行具体的展开。

0 引言温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个普遍应用的参数。

因此，温度控制是提高生产效率和产品质量的重要保证。

温度控制的发展引入单片机后，可以降低对某些硬件电路的要求，实现对温度的精确控制。

本文设计的温度控制系统主要目标是实现温度的设定值显示、实际值实时测量及显示，通过单片机连接的温度调节装置由软件与硬件电路配合来实现温度实时控制；显示可由软件控制在LCD1602中实现；比较采集温度与设定阈值的大小，然后进行循环控制调控，做出降温或升温处理；同时也可根据判断发出警报，用以提高系统的安全性[1-5]。

图1 系统总体框图 1 系统总体设计本设计以STM32F103RTC6单片机为核心对温度进行控制，使被控对象的温度应稳定在指定数值上，允许有1℃的误差，按键输入设定温度值，LCD1602显示实际温度值和设定温度值。

2 系统硬件设计图2 系统硬件电路图display , PTC heater and semiconductor cooler, and realizes the temperature control on the hardware equipment of the self-made analog small constant temperature box� Experimental results show that the design has the advantages of convenient operation, accurate temperature control and intelligence�Keywords: Temperature control ; STM32;Intelligent基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目（B2018448）。

之间有一个点距的间隔，两行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。

由于LCD1602所需电压为5V，因此它与3.3V 的单片机连接需要将STM32设置为开漏输出，且连接5V 的上拉电阻提高电平。

《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高，智能家居系统已经成为现代家庭的重要组成部分。

基于STM32的物联网智能家居系统设计，通过将STM32微控制器与物联网技术相结合，实现家庭环境的智能化控制与管理。

本文将介绍基于STM32的物联网智能家居系统的设计原理、硬件构成和软件实现等关键环节。

二、系统设计原理基于STM32的物联网智能家居系统设计原理主要包括硬件和软件两个部分。

硬件部分主要通过STM32微控制器及其外围设备实现对家庭环境的监控和控制；软件部分则通过编写程序，实现各种功能的逻辑控制和数据处理。

三、硬件构成1. STM32微控制器：作为系统的核心，负责接收传感器数据、控制执行器以及与物联网平台进行通信。

2. 传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，用于实时监测家庭环境参数。

3. 执行器模块：包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等，根据用户需求执行相应的动作。

4. 通信模块：采用Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术，实现系统与物联网平台的连接和数据传输。

四、软件实现1. 数据采集与处理：通过传感器模块实时采集家庭环境参数，如温度、湿度、烟雾浓度等，并将数据传输至STM32微控制器进行处理。

2. 控制逻辑编写：根据用户需求和数据处理结果，编写控制逻辑，实现灯光控制、窗帘控制、空调控制等智能家居功能。

3. 物联网平台连接：通过通信模块将系统与物联网平台进行连接，实现远程控制和数据共享。

4. 用户界面设计：设计友好的用户界面，方便用户进行操作和控制。

五、系统特点1. 智能化：基于STM32的物联网智能家居系统能够实现家庭环境的智能化控制和管理。

2. 节能环保：通过实时监测家庭环境参数，自动调节灯光、空调等设备的运行状态，实现节能环保。

3. 安全性高：系统采用多重安全措施，保障家庭安全。

4. 可扩展性：系统具有较好的可扩展性，可以轻松扩展更多智能家居设备。

• 141•由于工作忙、出差、旅游等原因，家中、办公室等场所喂养的鱼常常无人管理。

为此，本文基于STM32单片机设计了一款智能鱼缸。

该鱼缸可以根据设定的参数自动投食、调节水温和增氧。

鱼缸内装有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水。

通过手机APP 可以设置参数、远程定量投食和监控鱼缸运行状态。

该智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂食物、调节环境，实现对鱼的无人化管理。

为了缓解学习、生活、工作带来的压力，提升生活品质，许多人喜欢在家中、办公室等场所养鱼。

但是，由于工作忙、出差、旅游等原因，常常没有时间去照顾鱼儿。

目前市场有一些高端鱼缸具有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水；也有一些鱼缸加入了加热和增氧功能；还有一些研究者设计了专用喂鱼器，可以按固定的时间间隔投喂鱼食。

这些设计在一定程度上简化了养鱼过程，但无法实现对鱼的无人化管理。

本文设计的智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂实物、调节环境，解决鱼儿长时间无人照看的问题。

1 智能鱼缸整体结构设计智能鱼缸主要由STM32单片机主控核心、无线模块、触摸屏、稳压模块、温度传感器、氧溶解度传感器、水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等部分组成。

整体结构如图1所示。

温度传感器和氧溶解度传感器与单片机AD 端口连接，用于采集鱼缸中水的温度和含量氧。

水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等执行单元与单片机GPIO 连接，用于投喂鱼食、调节鱼缸中水的环境。

触摸屏通过串型总线与单片机USART 接口连接，用于本地显示鱼缸工作状态，设置工作参数。

鱼缸通过无线模块与服务器进行数据交换。

可以通过手机APP 或PC 端获取鱼缸水环境数据、上传喂鱼参数和远程投食。

2 智能鱼缸各功能单元设计2.1 主控核心设计智能鱼缸主控核心采用STM32Rbt6单片机，该单片机具有成本低廉，功耗低，处理速度快，资源丰富等特点。

单片机片内集成128kbytes 的Flash 存储空间，可以将各类鱼生存所需要的水温、氧溶解量、投食量、水循环过滤频率等参数存储在单片机的FLASH 中。

基于STM32的仓库环境智能测控系统设计与实现开题报告一、研究背景和意义随着科技的进步，物联网技术已经渗透到各个行业。

在仓储管理领域，如何利用先进的技术手段提高仓储环境的监控和管理水平，降低运营成本，提高工作效率，是当前亟待解决的问题。

基于STM32的仓库环境智能测控系统的开发，将能够有效解决这些问题。

二、研究内容和目标本课题的主要研究内容包括：1. 基于STM32的仓库环境智能测控系统硬件设计：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等设备的选择和配置，以及STM32微控制器的设计和优化。

2. 基于STM32的仓库环境智能测控系统软件设计：包括数据采集、处理、传输等模块的设计，以及人机交互界面的设计和优化。

3. 系统测试与优化：通过实际应用，对系统进行功能测试和性能评估，根据测试结果进行必要的调整和优化。

本课题的研究目标是设计并实现一个稳定、可靠、高效的基于STM32的仓库环境智能测控系统，为仓储环境的智能化管理和控制提供技术支持。

三、研究方法和技术路线本课题采用的技术路线如下：1. 选择适合的STM32微控制器和各种传感器设备，完成硬件选型和设计。

2. 利用STM32CubeMX工具，完成STM32微控制器的初始化配置和代码生成。

3. 根据系统需求，设计并实现数据采集、处理、传输等模块的软件代码。

4. 设计并实现用户友好的人机交互界面，便于用户操作和查看系统状态。

5. 对系统进行全面的功能测试和性能评估，根据测试结果进行必要的调整和优化。

四、预期成果预期成果包括：1. 完成基于STM32的仓库环境智能测控系统的硬件设计和软件开发。

2. 提供一套完整的系统设计方案和实施步骤，以便其他研究人员参考和使用。

3. 编写一份详细的项目报告，详细介绍系统的设计思路、实现过程和测试结果。

五、时间计划1. 第一阶段（1-2个月）：完成系统的需求分析和方案设计，完成硬件选型和设计，完成STM32微控制器的初始化配置和代码生成。

《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网技术已逐渐成为现代智能家居领域的重要组成部分。

STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特性，在物联网智能家居系统设计中得到了广泛应用。

本文将详细介绍基于STM32的物联网智能家居系统设计，包括系统架构、硬件设计、软件设计、通信技术及系统应用等方面的内容。

二、系统架构设计基于STM32的物联网智能家居系统主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括STM32微控制器、传感器、执行器等设备；软件部分则包括操作系统、驱动程序、应用软件等。

系统架构设计应遵循模块化、可扩展、可维护的原则，以便于后期系统的升级和维护。

三、硬件设计1. 微控制器选择：STM32系列微控制器具有高性能、低功耗的特点，适用于物联网智能家居系统。

根据系统需求，选择合适的STM32型号作为主控制器。

2. 传感器设计：传感器用于采集家居环境中的各种数据，如温度、湿度、光照等。

根据实际需求，选择合适的传感器类型和数量，并设计相应的电路进行连接。

3. 执行器设计：执行器用于控制家居设备的开关、调节等操作。

常见的执行器包括继电器、电机等，需根据实际需求进行选择和设计。

4. 通信接口设计：系统需支持与手机、电脑等设备的通信，因此需设计相应的通信接口，如Wi-Fi、蓝牙等。

四、软件设计1. 操作系统选择：根据硬件平台和系统需求，选择合适的操作系统，如RTOS（实时操作系统）或Linux等。

2. 驱动程序开发：编写驱动程序，实现硬件设备与操作系统的通信，包括传感器数据的读取、执行器控制的实现等。

3. 应用软件开发：开发智能家居应用软件，实现家居设备的远程控制、场景设置、定时任务等功能。

4. 数据处理与存储：对传感器数据进行处理和分析，实现家居环境的智能调节和优化。

同时，将数据存储在云端或本地存储设备中，以便于后期分析和查询。

五、通信技术物联网智能家居系统的通信技术是关键之一。

基于STM32的智能家居检测控制系统设计智能家居技术已经逐渐成为现代家庭的标配，智能家居检测控制系统能够通过传感器检测环境信息，并且利用控制器对家居设备进行智能控制。

本文将基于STM32微控制器，设计一款智能家居检测控制系统，并详细介绍其设计原理、硬件架构和软件实现。

一、系统设计原理智能家居检测控制系统的设计原理主要包括环境检测和智能控制两个部分。

1、环境检测环境检测部分主要利用各类传感器来监测环境的各项参数，比如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、气体传感器等。

这些传感器可以监测家居环境的温度、湿度、光照强度、空气质量等情况，将采集到的数据传输给控制器进行处理。

2、智能控制智能控制部分主要通过控制器来对家居设备进行智能控制，比如智能灯控制、智能窗帘控制、智能空调控制等。

控制器会根据传感器采集到的环境信息，通过预设的控制策略来智能控制家居设备，提高家居的舒适度和能效。

二、硬件架构基于STM32的智能家居检测控制系统的硬件架构包括传感器模块、STM32微控制器模块和执行模块三个部分。

1、传感器模块传感器模块主要包括各类环境传感器，比如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等。

这些传感器通过传感器接口和STM32微控制器连接，将采集到的环境信息传输给STM32微控制器进行处理。

2、STM32微控制器模块STM32微控制器模块是整个系统的核心部分，它负责接收传感器采集到的环境数据，并且通过控制算法对家居设备进行智能控制。

STM32微控制器模块还需要与执行模块进行通信，将控制指令传输给执行模块。

3、执行模块执行模块主要包括各类执行设备，比如智能灯、智能窗帘、智能空调等。

执行模块通过执行接口与STM32微控制器连接，接收来自STM32微控制器的控制指令，对家居设备进行智能控制。

三、软件实现1、嵌入式软件开发嵌入式软件开发主要包括STM32固件的编写和驱动程序的开发。

STM32固件的编写需要根据系统的功能需求，编写传感器数据采集、控制策略执行等相关功能的程序。

基于STM32 智能药箱的设计与实现作者：代春辉郭瑛徐艳红来源：《中国新通信》 2020年第18期代春辉郭瑛徐艳红内蒙古科技大学信息工程学院【摘要】为了解决空巢独居老年群体常常忘记按时用药、安全用药的问题，设计开发了一种新型智能药箱。

本智能药箱的设计采用了模块化的设计方案，以STM32F103RCT6为硬件平台，在此基础上增加了语音提醒模块、药物量显示模块和环境监测等模块。

实现了按时提醒服药、药品过期提醒、药箱温度和湿度监测、用户信息采集与分类以及是否按时取药等功能。

设计结果表明本药箱功能完善，具有一定的推广价值。

【关键词】智能模块化药箱多功能 STM32引言：人口老龄化是全球性人口发展的必然趋势和世界性难题，也是我国经济社会发展面临的新常态[1]。

人口老龄化引发了很多社会关注的问题。

其中一类问题是绝大多数患有多种疾病的老人需要长期服用多种药物，但由于老人记忆力下降会导致忘记按时吃药和吃错药物等问题，这将严重影响老年人的身体健康。

目前，通过科技手段设计智能药箱来解决上述问题已经成为研究的热点。

文献[2]所设计的智能药箱能够实现提醒老人按时吃药的功能。

文献[3]所实现的智能药箱具备用户信息更新和药品分发管理的功能。

本文设计了一种新型的智能药箱系统，该系统采用STM32系列的单片机作为主控芯片，在此基础上实现了按时提醒服药和药品过期与否提醒的功能，同时也增加了药箱温度和湿度监测、不同用户信息采集等新的功能。

一、智能药箱系统方案的设计智能药箱系统的框图如图1所示，其中最小系统采用的是STM32F103作为主控。

在此基础上增加了闹钟和语音提醒模块、显示模块、药箱内环境监测和电源等模块。

二、智能药箱硬件电路的设计智能药箱硬件电路的设计采用模块化的设计方案。

其主要由以下几个部分组成：2.1控制单元控制单元在整个智能药箱系统中起到信息处理和产生各种操作控制信号的作用，是智能药箱的核心部分。

主控芯片采用ST公司的STM32F103RCT6芯片，该芯片作为嵌入式ARM处理器，其具有低成本、低功耗以及具有先进的中断响应系统的优点[4]，为智能药箱系统的实现提供了可能。

《基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发》篇一一、引言随着科技的发展，智能家居已经成为人们生活的一部分。

它结合了先进的计算机、网络、通讯及嵌入式系统等技术，通过集中控制和远程管理实现对家庭设备的智能化管理。

STM32作为一款高效的微控制器，具有高性价比和高度集成的特性，为智能家居控制系统提供了理想的技术支持。

本文旨在设计并开发一种基于STM32的智能家居控制系统，实现设备的便捷管理和智能化控制。

二、系统概述基于STM32的智能家居控制系统，由中央控制单元（STM32微控制器）、多个智能家居设备、传感器、以及与互联网连接进行远程管理的功能组成。

其中，STM32微控制器负责设备之间的协调与通信，家居设备与传感器负责采集与处理数据，通过互联网与中央控制系统实现信息共享与交互。

三、硬件设计1. 中央控制单元设计本系统以STM32微控制器为核心，实现系统的中央控制。

通过编程控制智能家居设备的开关、亮度调节等操作。

同时，STM32微控制器通过传感器实时监测家庭环境数据，如温度、湿度等，并据此调整智能家居设备的运行状态。

2. 智能家居设备设计智能家居设备包括照明设备、空调、电视等家电设备。

这些设备通过STM32微控制器的控制，实现智能化的开关、调节等功能。

此外，设备还配备有传感器，如光敏传感器、温度传感器等，实时监测环境数据并反馈给STM32微控制器。

四、软件设计1. 操作系统与编程语言本系统采用嵌入式操作系统，如RT-Thread等，为STM32微控制器提供强大的软件支持。

编程语言采用C语言，具有高效、稳定的特点。

2. 程序架构与功能模块程序架构采用模块化设计，包括主程序模块、通信模块、设备控制模块、传感器数据处理模块等。

主程序模块负责整体控制，通信模块负责设备之间的数据传输，设备控制模块负责家居设备的开关、调节等操作，传感器数据处理模块负责采集并处理环境数据。

五、系统功能与特点1. 功能特点本系统可实现智能家居设备的集中控制和远程管理。

Design of an Intelligent Storage Cabinet System based onSTM32Jiahao Zheng a, Mou Wu*, Liangji Zhong b, Guonian Jin c, Zhiyong Wang d School of Computer Science and Technology, Hubei University of Science and Technology,Xianning 437100, Chinaa*****************,***************,b***************, c****************,d***************Correspondingauthor:Dr.MouWu(**************)Abstract. This paper proposes the detailed design of an intelligent storage cabi-net system based on STM32. The system includes a control microcontroller, anelectronic display screen, capacitive buttons, a temperature and humidity sensor,and a WIFI module, among other measurement and control components. To en-hance the users’ home living experience, the data system simultaneously uploadsinformation to a cloud platform for real-time monitoring of the temperature andhumidity conditions within the storage cabinet. This system design assists house-holds in addressing issues such as the moisture and decay of important paperdocuments or other items. The system features real-time monitoring of the cabi-net's environmental conditions and automatically ventilates and dehumidifiesbased on the situation. The system also includes remote control functionalitythrough a mobile APP to activate or deactivate the dehumidification and sterili-zation processes of the storage cabinet. This device enables proper preservationof items and improves people’s quality of life. The system incurs relatively lowcosts and provides a more reasonable solution for the improvement of smarthomes.Keywords: Internet of Things (IoT); sensor; STM32; cloud platform1IntroductionCurrently, there are issues with moisture, mold contamination, and damage by pests when storing paper documents or other items in regular storage cabinets for a long time. Excessive humidity within the storage cabinet creates favorable conditions for the growth of harmful substances like mold, which can pose a threat to the items and peo-ple’s health. In the past, people primarily addressed this problem by placing desiccants inside the storage cabinet to dehumidify the items. However, this approach has two inconveniences: the desiccants need regular replacement, and there is a risk of children mistakenly ingesting them. On the other hand, the evaporation of desiccants can also cause certain damage to the items. Prolonged exposure to these chemical agents can also harm people's health. To address this issue, providing people with an intelligent © The Author(s) 2024G. Guan et al. (eds.), Proceedings of the 2023 3rd International Conference on Education, Information Management and Service Science (EIMSS 2023), Atlantis Highlights in Computer Sciences 16,https:///10.2991/978-94-6463-264-4_37Design of an Intelligent Storage Cabinet System based on STM32 337 storage cabinet that can monitor the storage environment in real-time, automatically adjust conditions, and alert users to the current status is a reasonable solution.With the rapid advancement of science and technology, there is an increasing de-mand for higher quality of life. Consequently, an array of intelligent cabinet products has emerged in society, serving various scenarios and providing convenience for stor-ing personal belongings. As the most common household item, storage cabinets face challenges such as dampness, mold, and high temperatures that can damage important paper documents and other items. Therefore, an intelligent storage cabinet that can au-tomatically detect internal factors like temperature and humidity and respond accord-ingly would meet these demands. The current implementation methods for storage cab-inets mainly involve the functionality of temperature and humidity sensors, heating modules, ventilation modules, and communication modules. By connecting to smartphones via WiFi, the control of smart storage cabinets achieves a high degree of convenience and efficiency. This rational approach aims to improve the level of storage conditions and utilize technologies like the Internet of Things for monitoring and man-agement of storage.2Related workAn intelligent storage cabinet is a device designed to protect and store items [1-2]. Through intelligent technology, it achieves functions such as automatic opening and closing, intelligent temperature monitoring, and automatic adjustment to ensure suita-ble environmental conditions inside the cabinet.Currently, research on intelligent storage cabinets mainly focuses on the following aspects. Firstly, in terms of technological development, the research and development of intelligent storage cabinets center around mechanical design, control technology, and communication technology [3-5]. With the continuous advancement of intelligent ca-pabilities, the development of intelligent storage cabinets has become more mature. For example, Huawei has developed intelligent storage cabinets that support 5G networks, and some manufacturers have also developed cloud platforms for intelligent storage cabinets, enabling remote control.Secondly, in terms of application scenarios, intelligent storage cabinets are primarily used in industries such as express delivery, hospitals, enterprises, medicine and tobacco [6-8]. As the demand for intelligent living continues to rise, the application scenarios of intelligent storage cabinets are expanding.Lastly, regarding security, ensuring the safety of intelligent storage cabinets has been a key focus of research because it directly concerns the users' property security [1][9]. At present, intelligent storage cabinet manufacturers employ multiple encryption tech-nologies and security authentication techniques to ensure the security of the cabinets.338 J. Zheng et al.3Relevant technologies and components3.1STM32 microprocessorThe main control module shown in Figure 1 uses the STM32F103C8T6 from the STM32 series [10], which is a microcontroller that combines high performance and affordability. It plays a crucial role in the entire system design. This chip features an ARM 32-bit Cortex-M3 CPU with a flash program memory ranging from 64K to 128K bytes. It operates at a clock frequency of 4 to 16MHz and includes a 32kHz RTC oscil-lator for precise timing. The STM32F103C8T6 offers advantages such as low cost, high performance, and low power consumption.Within the microcontroller, upper limits for temperature and humidity detection data are set. When the real-time monitoring by the temperature and humidity sensors detects that the data exceeds the upper limits, the system activates the ventilation heating device and exhaust fan for dehumidification. Once the data returns to a safe and reasonable range, the heating and fan operations are automatically stopped to maintain suitable conditions inside the storage cabinet. Additionally, the temperature and humidity con-ditions inside the cabinet can be monitored in real-time. This enables proper storage, sterilization, and visualization of real-time data for the stored items.Fig. 1. STM32F103C8T6 moduleFig. 2. ESP8266WIFI communication module3.2ESP8266WIFI communication moduleThe ESP8266 WiFi module [11] has been proven to be the most widely used WiFi module in the market today. It is characterized by its extremely low power consumption and excellent performance. Its advantages include convenience, high efficiency, and reliability. It can effectively support serial connections with multiple mainboards, thusmeeting the application requirements in different scenarios. The module also includesa TCP/IP protocol stack, allowing for the connection of experimental devices and ex-ternal networks through serial interfaces, host computer interfaces, and WiFi interfaces,Design of an Intelligent Storage Cabinet System based on STM32 339 thereby providing more reliable communication services. Figure 2 shows the ESP8266 module.3.3DHT11 temperature and humidity sensor moduleThe DHT11 digital temperature and humidity sensor shown in Figure 3 is widely used in environmental monitoring [12]. It has a complex structure, consisting of a set of polymer resistive humidity sensing elements and a set of NTC measurement units. It can monitor real-time changes in humidity indoors and outdoors, providing accurate environmental information. To ensure more accurate testing results, the sensor module is fixed on the inner wall of the storage cabinet.Fig. 3. DHT11 temperature and humidity sensor moduleFig. 4. Four-channel relay3.4Four-channel relay, heating, exhaust, and sterilization modulesA four-channel relay is a component used to achieve automatic control and protection of power devices. Its principle is to determine whether the input signal has changed in order to connect or disconnect the control circuit. The cooling function is achieved us-ing a small fan, the heating function is achieved using a heating element, and the steri-lization function is achieved using a UV light strip. Figure 4 shows the actual modules.3.5BuzzerA buzzer is an integrated component that converts electrical signals into sound signals. It is widely used in electrical devices. Its principle is based on the periodic vibration ofan electromagnetic coil and a magnet to generate sound. It has the advantages of easyinstallation and simple operation, making it widely used in applications such as alarm systems, computers, automotive electronics, and timers for generating keypress soundsand alarm sounds. The buzzer used in this design is an active buzzer, as shown in Figure 5.Fig. 5. Active buzzerFig. 6. The motor driver chip L298NFig. 7. The SG90 servo motor3.6 The motor driver chip L298NThe L298N circuit [13] adopts a dual H-bridge configuration for motors, providing high current and voltage capabilities. It can handle currents up to 4A and voltages up to 50V, making it suitable for high-power DC motors, stepper motors, solenoids, and other elec-tronic devices. The L298N chip has powerful functionality, allowing it to drive two bipolar stepper motors or one four-phase motor simultaneously. Its output terminals can be directly connected to a microcontroller, enabling easy control. Additionally, it can adjust the voltage for stepper motors based on different requirements, allowing for au-tomatic forward and reverse movements. Figure 6 is referred for the physical appear-ance of the chip.340 J. Zheng et al.Design of an Intelligent Storage Cabinet System based on STM32 3413.7The SG90 servo motorA servo motor, also known as a servo drive shown in Figure 7, is a precision positioning device that enables accurate adjustment of various angles or directions. It consists of three connecting devices: a ground wire, a power wire, and a PWM wire. These three connections transmit the PWM signal to the servo motor. The servo motor receives PWM wave signals from a microcontroller. This information is then transmitted to the control system, which adjusts the motor's torque and drives the operation of the poten-tiometer through a gear reduction mechanism.4Software and Environment SetupTo meet the design requirements, we conduct the system design on the One NET cloud platform [14]. This cloud platform offers a wide range of features, including various API interfaces, powerful hardware development tools, and support for multiple com-munication protocols. For this design, we have chosen to use the WIFI communication method. To make full use of these features, we have selected the ESP8266 WIFI mod-ule, and during development, we can directly operate it to connect to the cloud platform.Moreover, we use App Inventor released by Google to achieve Android APP pro-gramming. Its development environment is very easy to build and does not require complex software installation and debugging. Because it uses the browser and cloud service mode, it does not need to download and install various software at all. This greatly facilitates the development of the first hand degree.5System design and implementationThe system structure is illustrated in Figure 8 and the main functions of the system are described as follows:1.The first function is to use capacitive buttons to toggle the door of the smart storagecabinet.2.The DHT11 temperature and humidity sensor can monitor the temperature and hu-midity inside the storage cabinet in real-time. If abnormal temperature or humidity is detected, the buzzer will sound an alarm as a notification.3.The third function is to activate the heating and ventilation features when excessivehumidity is detected. During the drying process, the humidity gradually decreases, and when it returns to a normal value, the heating and fan will automatically stop.4.The fourth function allows for scheduled and manual sterilization using ultravioletlamps.5.The fifth function involves using WiFi to communicate with my mobile phone, en-abling real-time data viewing and human-machine interaction through the WiFi module on the phone.Fig. 8. System structure6 Experimental resultsFig. 9. Touch button switchFig. 10. Heating is activated when humidity is greater than 60The test results are shown as follows. Firstly, the servo motor can be directly controlled through touch buttons. The display screen shows a '0' for the automatic mode and '1' for the manual mode. In the automatic mode, the system will perform control based on temperature and humidity changes. When the humidity exceeds 60, the heating will be automatically activated. If it exceeds 80, the fan will also be turned on. When the tem-perature exceeds 35 degrees or the humidity exceeds 80, the buzzer will sound an alarm.Once the temperature and humidity return to normal, the system will automatically turn342 J. Zheng et al.off these components. The UV lamp is programmed to automatically turn on at 8 AM and automatically turn off after 20 minutes. Figure 9 to Figure 12 show the experiment result of the automatic mode, while Figure 13 shows the overall system profile.Fig. 11. Activated fan when humidity is greater than 80Fig. 12. Automatic shutdown in normal modeFig. 13. The overall system profile7 Conclusion and future workThis system design incorporates functions such as heating, disinfection, and environ-mental monitoring, demonstrating its intelligence and user-friendliness. However, there are still many shortcomings in this system design. For example, there is a lack of some practical features, which will be improved and updated in the future to address these deficiencies and enhance the system. With the continuous development of science and technology, smart homes are expected to become commonplace in the near future, and smart storage cabinets are a part of this smart home ecosystem. Moreover, people’s acceptance of the concept of smart homes will also increase. This will lead to the intro-duction of more smart home products into ordinary households, providing convenience to people. Additionally, such smart products can also be utilized in public facilities,offering not only convenience but also a great user experience.Design of an Intelligent Storage Cabinet System based on STM32 343344 J. Zheng et al.AcknowledgmentThe work described in this paper supported by the natural science foundation of Hubei province (No. 2021CFB388), the outstanding young and middle-aged science and tech-nology innovation team of universities in Hubei Province (No. T2022032), the innova-tion team of Hubei University of Science and Technology (No. 2022T04), the science and technology planning project of Xianning city (No. 2022GXYF056). References1.Zheng, J., & Chen, Z. (2019, November). Research and development of intelligent safe stor-age cabinet management system. In Proceedings of the International Conference on Ad-vanced Information Science and System (pp. 1-5).2.Shen, Y., Ge, Y. (2023). Design and Research of a Tower Type Intelligent Storage Cabinet.In: Liang, Q., Wang, W., Liu, X., Na, Z., Zhang, B. (eds) Communications, Signal Pro-cessing, and Systems. CSPS 2022. 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