(整理)基于STM32小区用智能储物柜控制方案
基于STM32的智能家居控制系统设计研究
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。
基于STM32单片机的智能家居系统设计课程设计报告
基于STM32单片机的智能家居系统设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:
指导教师签名:日期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
基于STM32的物联网智能家居控制系统
2020年27期
众创空间
科技创新与应用
Technology Innovation and Application
基于STM32的物联网智能家居控制系统*
吴
超,曹峰源,
安乐,陈志文,徐默然,
徐谢军(常州机电职业技术学院,江苏常州213164)
引言
随着5G 时代的到来,万物互联离我们的生活也越来越近,人们的日常生活起居也越来越多的使用智能控制用来方便我们的生活,智能家居控制系统在人们日常生活的基础上,为人们提供更好的服务[1]。本设计的智能家居系统具有以下优势:研究目标为开发一个能为家庭所用的具备
智能控制或离线控制功能的控制器,
通过有线或无线设备组成的网络与各种信息传感设备连接[2],实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控
制。
1系统设计
设计是基于STM32的智能家居控制系统,
通过监视实时的温度(模拟量),湿度(模拟量),设备是否开启
(开关量)等一系列可检测项目标准,能够通过控制器,
进行实时操作(家用电器开关、关闭阀门等一系列控制),旨在达到智能控制的功能。
2硬件设计
硬件系统主要包括:(1)中央处理模块;(2)通信控制
模块;(3)人机界面;(4)电机驱动模块;(5)温度检测模块;
(6)电源模块;(7)驱动单元。本设计主要的控制思路是中
央处理模块开始工作,采集驱动单元的状态,
其中驱动单元包括:(1)照明单元;(2)温湿度检测单元;(3)电动窗帘;(4)水阀开关,通过人机界面或者net 平台来实现对驱动单元的检测与控制。硬件模块如图1所示。
基于STM32的智能家居系统设计与实现
胡 学芝 ,程 海博 ,南光群
(湖北理 工 学院 电气 与电子信 息工 程 学院 ,湖北 黄 石 435003)
摘 要 :随着生活水平 的提高 ,智能化生活环境渐渐变成 了人们的主观需求 ,同时也成为房地产商所 关注的一个极具发展前景 的市场。在综合考 虑 目前 智能家 居要求 的基础上 ,为解决智 能家居 系统过 于依靠 PC、不利于移动(多为有线通信 )、装配控制与结构复杂、设计成本高、人性化不足等问题 ,设计 了以 STM32F103为核心处理器 的智能家居 系统。该智能家居系统配置了各种专用模块 ,可对家庭 内 各种环境变量实时监测 ,同时控制 电气开关工作 ;对温湿度 、烟雾、有毒有害气体浓度异常等情况进行 检测 ,并实时给用户及有关部门发 出警告 ,确保 家庭 生活安 全与舒适 。此外 ,完成 了各子功能模块的 硬件和软件设计 ,包括人体感应器 、温湿度传感器 、光线传感器 、烟雾传感器等模块 ,实现 了家庭 的安 防 与 电器控 制 。 关键 词 :STM32;智能家居 ;GPRS模块 ;防盗系统 ;远程监控 中图分 类号 :TP29 文献 标识 码 :A 文章 编号 :2095—4565(2018)01—0001—04
收稿 日期 :2017—09—01 基 金 项 目 :湖 北 理 工 学 院校 级 重 点 科 研 项 目(项 目编 号 :1lyjzl2A)。 作 者简介 :胡学芝 ,教授 ,硕士 ,研究方 向:电力 电子 技术 。
一种基于STM32的智能家居控制系统
一种基于STM32的智能家居控制系统
近年来,随着科技的不息进步,智能家居逐渐成为了人们生活中的一部分。智能家居可以通过智能设备和网络技术实现对家居环境的自动化和遥程控制,为人们提供更加舒适、便捷、安全的居住环境。本文将介绍,旨在援助人们更好地实现并享受智能家居的便利。
一、系统架构及功能
该智能家居控制系统的基本架构包括传感器模块、通信模块、控制模块和用户界面模块。传感器模块负责采集环境信息,如温度、湿度、光照等。通信模块负责与其他智能设备进行的通信,包括与智能家居中心控制器、手机等设备的遥程通信。控制模块负责依据传感器采集的信息和用户的需求,控制家居设备的运行状态。用户界面模块为用户提供便利的操作界面,可以通过智能手机、平板电脑等设备进行控制和监控。
系统具备的功能包括:灯光控制、空调控制、窗帘控制、安防监控、遥程监控等。通过智能家居控制系统,用户可以随时随地通过手机等设备控制家中的灯光开关、调整空调温度、开闭窗帘等。同时,系统还配备了安防监控功能,可以通过摄像头实时监控家中的状况,并将监控视频传输到用户的手机上进行观看和遥程控制。
二、系统实现过程
系统的实现依靠于STM32嵌入式开发平台。通过嵌入式技术,我们可以实现对传感器采集的信息进行处理和控制家居设备的操作。
起首,通过传感器模块收集环境信息,并将数据传输给
STM32开发板。对于温度、湿度等模拟信号,需要经过模数转
换(ADC)处理得到数字信号。对于光照等数字信号,可以直
接传输给开发板。
其次,开发板通过与通信模块的接口进行通信,将传感器采集的数据传输给智能家居中心控制器或遥程设备。与智能家居中心控制器的通信可以通过以太网或无线通信模块实现。与遥程设备的通信则需要借助无线通信模块,如Wi-Fi或蓝牙模块。
“基于STM32的智能家居控制系统”资料合集
“基于STM32的智能家居控制系统”资料合集
目录
一、基于STM32的智能家居控制系统设计与实现
二、基于STM32的智能家居控制系统的设计与研发
三、基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发
四、基于stm32的智能家居控制系统设计
五、基于STM32的智能家居控制系统设计与研究
六、基于STM32的智能家居控制系统设计
基于STM32的智能家居控制系统设计与实现
随着科技的发展和人们生活水平的提高,智能家居已经成为现代生活中不可或缺的一部分。STM32作为一款功能强大的微控制器,具有广泛的应用领域,包括智能家居控制系统。本文将介绍如何基于STM32设计和实现一个智能家居控制系统。
基于STM32的智能家居控制系统主要由STM32微控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块等组成。传感器模块负责采集家庭环境信息,如温度、湿度、光照等;执行器模块负责控制家电设备,如灯光、空调、窗帘等;通信模块负责数据传输,将传感器采集的数据传输到微
控制器,并将微控制器的控制指令传输到执行器。
软件设计主要包括系统初始化、传感器数据采集、执行器控制、通信协议制定等部分。系统初始化主要是对微控制器进行初始化设置,包括时钟、中断、串口等;传感器数据采集主要是通过传感器模块采集家庭环境信息,并进行处理;执行器控制主要是根据处理后的数据控制家电设备的开关和调节;通信协议制定主要是定义传感器和执行器与微控制器之间的通信协议。
硬件实现主要是根据硬件设计图搭建硬件电路,选择合适的传感器、执行器等器件,并将其与STM32微控制器连接起来。在实现过程中,需要注意器件的兼容性和稳定性,保证整个系统的正常运行。
基于STM32的智能家居控制系统
Abstract:The paper proposes this design,which takes the STM 32 as the core,a mobile phone APP for human—computer interaction interface,Internet as a sign al transmission medium ,STM32 receiver as infrared sig n a l conversion,and home electrical equipment as actuator.Through the system ,user can applies the phone APP to rea lize remote control of home NEC in frared印 pliances equipment,SO break through the infrared remote control distance limit.In the contr ol system ,network signa l is creatively convened into the infrared sign al, without electr ical equipment upgrading, it can be achieved that applying Internet efectively provides remote control of inf ra r ed electr ical equipment.The advantages of the system are a s follows:the introduction of the mobile phone APP is easy to control and operate etc., the Internet transferring control instruction has such features as long transmission distance,fast a n d secure data,and the function that the network signal is convened into intelligent infrared sign als can maximumly reduce household costs. Keywords:smart home;infrared control;Internet communication
基于STM32的智能家居操控系统
link appraisement
艾红朝 漆为民
江汉大学物理与信息工程学院
艾红朝(1990-)男,研究生,研究方向:化工过程检测及自动化。基金项目:江汉大学研究生科研创新基金项目(008
图2 MQ2烟雾传感器元器件
图5 串口电路图图3 DS18B20引脚接法
图4 DHT11引脚连接
16); //显示温度
LCD_ShowNum(60+40,170,humidity,2,16); //显示湿度
}
电脑上位机程序设计
电脑上位机程序设计采用C#语言,C#作为一种基于面向对象的编程语言,自面世以来便以其易学易用、功能
}
while(serialPort1.BytesToRead
serialPort1.Read(buffer,0,data_legth-4);//把串口的数据存到buffer里面
serialPort1.Read(read,0,2);
if (read[0] == 'E' && read == 'N')
queue.Enqueue(buffer);
}
安卓手机APP程序设计
图7 电脑Winform界面
图8 手机APP界面图9 手机实验结果
图10 电脑上位机结果
基于STM32的物联网智能家居控制系统分析
系统设计
3、传感器模块:选用DHT11温湿度传感器、光敏传感器等,实现对家庭环境 参数的实时监测。
系统设计
4、执行器模块:选用继电器、步进电机等,实现智能化控制家庭设备的目的。
系统设计
软件设计:
系统设计
1、系统Fra Baidu bibliotek构:采用分层架构,将系统分为设备驱动层、协议栈层、应用层等, 以便于维护和扩展。
引言
智能家居是指通过智能化设备和系统,将家庭环境、生活场景等实现自动化控 制和智能化管理,提高生活质量、节约能源,并实现环保生活。而STM32作为 一 款基于ARM Cortex-M系列内核的微控制器,具有高性能、低功耗、易于开 发等优点,在物联网智能家居控制系统中具有广泛的应用前景。
研究现状
研究现状
系统特点
3、成本优势:STM32芯片具有较高的性价比,能够降低整个系统的成本。
系统特点
4、可扩展性强:系统采用分层架构设计,方便进行功能扩展和升级。
未来展望
未来展望
随着物联网技术的不断发展,基于STM32的物联网智能家居控制系统将有更广 阔的应用前景和市场需求。未来,该系统将更加注重人工智能技术的应用,实 现更加智能化、自适应的家居控制;同时,也将更加注重系统安全和隐私保护, 确保用户数据的安全性和隐私性。此外,随着5G技术的普及和应用,基于 STM32 的物联网智能家居控制系统将能够更好地融入智慧城市建设,为人们创 造更加 便捷、舒适的生活环境。
基于stm32的智能家居控制系统(最终成品版)
省级大学生创业〔训练、理论〕工程申报书
工程名称基于STM32的智能家居系统的设计和开发主持人许超
所在学院计算机与信息学院
专业年级电子信息工程13-1班
联络
指导教师杨萍
申请日期2021 年5月
起止年月2021 年6月-2021年5月
创新学院
填表须知
一、?合肥工业大学国家级大学生创业〔训练、理论〕工程申报书?〔在训练或理论上打勾〕,要按顺序逐项填写,内容要实事求是,表达要明确、严谨。空缺项要填“无〞。要求一律用A4纸正反页打印,于左侧装订成册。
二、申请参加合肥工业大学大学生创业工程团队人数不得超过5人〔1人为立项负责人,参与合作研究者1-4人〕。
三、?合肥工业大学大学生创业工程申报书?由申报学生所在学院初审,签署意见后,一式二份报送创新学院。申报书可简写,再附详细完好的创业方案书。
四、申报者须在校期间自主创业、注册公司〔以营业执照和税务登记复印件为准〕或具有完好的创业方案,特别是准备参加“挑战杯〞创业方案竞赛并准备成立公司的团队。申报者为所注册公司的法人或创业团队的主要负责人。
五、如填表有不明事宜,请与创新学院联络和咨询。〔联络:62901107〕
基于STM32小区用智能储物柜控制方案
基于STM32f103设计智能储物柜(小区用)
设
计
方
案
策
划
书
编制:张聪
时间:2014/10/10
许昌智源科技有限公司
目录
一、产品需求分析 (4)
二、主要配件 (4)
三、控制方案 (5)
1、控制功能: (5)
(1)IC卡/密码用户模式 (5)
(2)快递存储模式 (5)
(3)管理员模式 (5)
(4)设备具备功能 (5)
2、控制板开发流程 (5)
3、硬件电路部分 (8)
1)STM32f103主控芯片电路(STM32f103ZET6电路图) (9)
2)IC卡读卡电路模块(RPD522S) (11)
3)键盘模块(4*4矩阵键盘) (12)
4)LCD/OLED液晶显示电路 (12)
5)红外反射式检测模块(RPR220反射式红外光电传感器模块)
(17)
6)通信接口电路 (18)
7)电源稳压电路 (19)
8)电磁锁控制输出电路 (19)
9)布线简明规范 (20)
4、软件部分 (20)
四、机柜设备配置布局图 (24)
一、产品需求分析
本产品是为了满足小区业主临时存取物品的需求,以及快递员寄存包裹的需求,业主可以无限次存储,存取方便快捷,快递员可以在柜子空箱的情况下存入快递包裹,对于信报可以直接从信报条孔投递。
二、主要配件
三、控制方案
1、控制功能:
(1)IC卡/密码用户模式
液晶屏待机显示日期时间,用户点击“业主唤醒”键,通过输入箱号后持IC卡在IC卡读卡感应区,单片机接收到IC卡的序列号信息,与单片机存储区存储信息比对,核实验证正确则打开对应箱门,非法IC卡则单片机终端发出报警指令并通过液晶屏显示和语音芯片发出报警;用户点击“业主唤醒”键,通过选择箱号确认后点击“密码打开”按键并输入密码的形式验证信息一致开启箱门,密码错误则显示报警并提示重新输入,密码错误>=三次,系统报警并返回主界面;终端系统操作记录上传上位机数据库。(IC卡密码存储区是怎样设置的?IC卡读卡器接收到的是什么信号?传给stm主控板的是通过串口还是?)
基于STM32的智能家居系统的设计与实现
基于STM32的智能家居系统的设计与实现
随着科技的不断发展,智能家居系统逐渐融入人们的日常生活。基于STM32的智能家居系统,是一种高效、可靠、安全的系统,
通过互联网和传感器技术,实现了远程控制、智能化管理和绿色
节能等功能。本文将从硬件设计、软件实现和系统测试三个方面,介绍基于STM32的智能家居系统的设计与实现。
一、硬件设计
硬件设计是整个系统的基础,包括系统架构、电路设计、传感
器选择和通信模块等。我们选择的是STM32作为主控芯片,这是
一种高性能的32位微控制器,具有低功耗、高速和丰富的通信接
口等特点,非常适合智能家居系统的需求。其次,通信模块采用WIFI模块,可以通过手机APP实现远程控制。最后,我们选择了多个传感器,包括温湿度传感器、人体感应传感器、光照传感器等,可以实现对环境的监测和控制。在电路设计方面,我们考虑
了系统的稳定性和安全性,采用独立电源和过载保护电路,防止
系统因电压不稳和短路等问题导致损坏。
二、软件实现
软件实现是整个系统的核心,包括系统驱动、程序设计和用户
界面等。首先,我们基于STM32的开发工具包进行开发,选择了Keil和CubeMX等工具,简化了开发流程和提高了开发效率。其
次,我们设计了系统的程序框架,分模块进行开发,并实现了传感器数据的采集、实时计算和反馈控制。最后,我们为用户设计了专属的手机APP,实现了智能控制、预警提示和数据查询等功能,方便用户使用和管理。
三、系统测试
系统测试是整个项目的重要环节,可以验证系统的可行性和可靠性。我们进行了多次测试,并不断优化算法和界面设计,最终实现了以下功能:
基于STM32_单片机的智能衣柜设计
湿风扇、加温、语音助手、Wi-Fi 模块、人体感应模块等
组成。
内核系统和智能电路原理设计的功能描述如下:
(1) 每 30 s 自动打开紫外线杀菌,温湿度达到阈
值自动加温除湿;
基金项目:安徽省大学生创新创业训练计划项目;项目名称:e 衣柜;项目编号:S202210959080。
为核心的智能化服务,实时地显示当前的服装划分等
级,再通过系统存储数据,依据衣柜内现有的衣物,结
合网络大数据的时尚搭配指南以及用户自身的偏好,
提供不同的搭配参考方案。
2 智能衣柜的软件实现
“ 智能衣柜” 秉持着低能耗的理念,休眠状态时
仅 检 测 柜 内 湿 度,保 持 衣 柜 内 部 干 燥,避 免 滋 生 螨
提供数据,语音可播报当前温湿度和穿衣推荐;
(5) 人体感应模块可自动打开灯光和收纳柜。
紫外灯消毒技术已成为家庭厨房清洁的首选,既
经济高效,又能够有效地杀灭细菌和病原微生物。 此
外,家庭空气流通性良好可以有效地控制空气温度,
使得家居空间更加清新、健康。 同时,家庭空气的相
对湿度需要达到 60%,以确保家居环境的舒适。 为了
块采用 STM32,其他电路主要包括电源、LED 灯、 按
键、OLED 显示屏、DHT11 - 温湿度传感器、光敏传感
基于stm32的智能家居控制系统设计
• 192
•
引言:随着人们收入水平的日益提高,对生活质量要求也越来越高,因此,智能家居应运而生。智能家居以物联网,嵌入式技术为支撑,以住宅为平台,通过对家居环境的检测并调节,电器的远程化,智能化控制,火灾及电路过载短路的报警及安全处理机制,提升家居安全性、便利性、舒适性,并实现
环保节能的居住环境。虽然市场上已经出现了许多智能家居设备以及智能家居整体控制方案,前者功能单一,后者成本过高,因此普及率比较低。目前,每个家庭的各种电器不断增多,但都是单独控制,这使人们的生活很不方便。因此,本文提出了一种以微处理器stm32为核心,连接温湿度传感器、光照传感器和烟雾传感器等模块,实现低成本、易实现的智能家居控制系统的设计,便于人们对家居环境的远程监测以及家用电器的远程控制。
1 智能家居控制系统总体设计
本文中智能家居控制系统以STM32微控制器作为核心控制器,结合光照传感器、温湿度传感器和烟雾传感器等模块,通过ESP8266无线模块与OneNET 物联网平台连接,从而进行数据传送与接收处理,最终实现室内环境的监测,电器控制以及室内光照的自动调节功能,是家居生活更加舒适便捷。
该系统可分为三大部分:主控制模块、数据采集端、远程控制端。主控制模块以stm32为核心处理器,连接各个传感器、ESP8266无线模块、可控硅控
Cortex-M3的STM32F103VET6芯片,芯片引脚数为100,它价格低廉,资源丰富,片内集成512KB Flash ,64KB RAM ,75个GPIO 输入输出接口,5个USART ,2个IIC ,3个SPI ,2个DAC 等硬件资源。此芯片开发过程简单,被广泛用于各个领域。选用该芯片作为主控制器完全能够满足智能家居控制系
毕业设计stm32智能家居控制系统
标题:毕业设计之路:打造智能家居控制系统
一、引言
在现代社会,人们对于智能家居的需求越来越迫切。随着科技的发展和智能设备的普及,智能家居控制系统已经成为了越来越多家庭的必备品。而作为毕业设计的重要一环,我选择了研究和搭建基于STM32的智能家居控制系统。通过这篇文章,我将共享我在研究和设计过程中的心得体会,并详细介绍这一系统的实现方式和功能。
二、系统概述
1. 智能家居控制系统的意义和现状
智能家居控制系统旨在通过智能化设备,实现对家居设施进行集中控制和管理,提高家居的舒适度、便利性和安全性。目前,市面上已有很多智能家居产品,但多数为封闭式系统,往往不能实现多设备间的互联互通。通过毕业设计研发一套开放式的智能家居控制系统,具有重要的意义。
2. 系统组成和功能
我的毕业设计将包括基于STM32的硬件模块及与之配套的软件系统。硬件模块主要包括传感器模块、执行模块和通信模块,软件系统则包括控制算法、用户界面等。该系统将实现家居灯光、温度、窗帘
等设备的远程控制和自动化管理,满足用户对于家居智能化的需求。
三、系统研究与设计过程
1. 硬件设计
论述各个硬件模块的功能和设计要点,例如传感器模块的选型原因、执行模块的设计思路等。还可以探讨在实际搭建过程中遇到的难题和
解决方法,以及最终的硬件连接与布局。
2. 软件设计
详细介绍软件系统的设计架构、控制算法的编写原理以及用户界面
的设计思路。可以结合具体的代码片段或算法流程图,展示在软件设
计过程中遇到的挑战和创新点。
四、系统实现与效果展示
1. 实验评台的搭建
说明搭建实验评台的步骤和所需设备或材料,讨论实验过程中可能
基于STM32的简易智能家居控制系统设计
基于STM32的简易智能家居控制系统设计作者:刘榴何英昊李仁泽
来源:《物联网技术》2016年第11期
摘要:随着科技不断进步,智能化的思想也渐入人心,智能家居的应用越来越普遍。论文针对家用空调及电饭锅等设备,设计了一款基于STM32的智能家居控制系统。以STM32为控制核心,将室内的温湿度值发送至手机,并通过手机设定阈值,控制空调调整室内温湿度及电饭锅的工作时间。实验结果表明,该系统能够很好地完成工作要求。
关键词:智能家居;STM32;DHT11;WiFi
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-02
0 引言
现代科学技术发达,人类在科技上有了历史性的突破,电子产品随处可见,一场电子风暴席卷而来。在新加坡有近30个社区,约5 000户家庭采用了“家庭智能化系统”[1]。智能家居设备由此变得愈加流行,深得人心。一方面,年轻人走在潮流前端,喜欢电子产品的方便快捷及其带来的舒适感,智能家居无疑成为了年轻人追求的新纪元;另一方面,老龄化日益严重,老年人对一些电子产品仍然处于陌生状态,为了方便老年人使用家用电器,智能家居也成为了家庭的不二选择。为了使人们的生活环境更加舒适,人们希望建造以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理等特点于一体的家居环境,智能家居的概念应运而生。本文针对智能家居中的空调和电饭锅,设计了一款基于STM32的智能家居控制系统,以STM32单片机为控制核心,通过手机控制空调调整室内温湿度和电饭锅的工作时间。实验结果表明,该系统能够很好地完成工作要求。
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基于STM32f103设计智能储物柜(小区用)
设
计
方
案
策
划
书
编制:张聪
时间:2014/10/10
许昌智源科技有限公司
目录
一、产品需求分析 (4)
二、主要配件 (4)
三、控制方案 (5)
1、控制功能: (5)
(1)IC卡/密码用户模式 (5)
(2)快递存储模式 (5)
(3)管理员模式 (5)
(4)设备具备功能 (5)
2、控制板开发流程 (5)
3、硬件电路部分 (8)
1)STM32f103主控芯片电路(STM32f103ZET6电路图) (9)
2)IC卡读卡电路模块(RPD522S) (11)
3)键盘模块(4*4矩阵键盘) (12)
4)LCD/OLED液晶显示电路 (12)
5)红外反射式检测模块(RPR220反射式红外光电传感器模块)
(17)
6)通信接口电路 (19)
7)电源稳压电路 (19)
8)电磁锁控制输出电路 (20)
9)布线简明规范 (20)
4、软件部分 (21)
四、机柜设备配置布局图 (24)
一、产品需求分析
本产品是为了满足小区业主临时存取物品的需求,以及快递员寄存包裹的需求,业主可以无限次存储,存取方便快捷,快递员可以在柜子空箱的情况下存入快递包裹,对于信报可以直接从信报条孔投递。
二、主要配件
三、控制方案
1、控制功能:
(1)IC卡/密码用户模式
液晶屏待机显示日期时间,用户点击“业主唤醒”键,通过输入箱号后持IC卡在IC卡读卡感应区,单片机接收到IC卡的序列号信息,与单片机存储区存储信息比对,核实验证正确则打开对应箱门,非法IC卡则单片机终端发出报警指令并通过液晶屏显示和语音芯片发出报警;用户点击“业主唤醒”键,通过选择箱号确认后点击“密码打开”按键并输入密码的形式验证信息一致开启箱门,密码错误则显示报警并提示重新输入,密码错误>=三次,系统报警并返回主界面;终端系统操作记录上传上位机数据库。(IC卡密码存储区是怎样设置的?IC卡读卡器接收到的是什么信号?传给stm主控板的是通过串口还是?)
(2)快递存储模式
快递员点击“访客唤醒”键,选择箱号,箱号存在并进行内部自检(选用红外检测条),空箱状态则直接点击“打开”按键打开箱门并进行语音提示关闭箱门;快递员也可以在箱内有物品的情况下通过从业主处获取密码打开箱门存物,业主取物后可选择修改密码;终端系统操作记录上传上位机数据库。(上位机通讯该怎样做比较便捷高效?)
(3)管理员模式
管理可以通过管理软件登陆界面登陆,远程监控柜子的使用情况,用户卡遗失可以在管理员处办理挂失和补卡。
(4)设备具备功能
a、卡遗失,可通过键盘输入密码输入验证开启柜门;
b、箱内红外自检;
c、空箱按存键可以直接开启箱门;
d、业主可以在柜子控制板自行修改密码。
2、控制板开发流程
自主开发智能储物柜控制板分为两部分:硬件电路和软件编程,先进行硬件电路设计,在此基础上进行软件编程,然后调试验证。具体流程如下:
(1)根据控制需求确定主控芯片及外围电子元器件的选型;
(2)在仿真软件上进行电路设计,然后进行模拟仿真,同时进行分模块编写程序;(3)用万能板搭建硬件电路,下载程序进行模拟验证,同时进行PCB电路板设计;(4)PCB板打样,焊接硬件电路,下载程序调试验证;
(5)控制板定型后,批量生产电路板外协焊接加工,程序自己下载。
系统架构及组成
终端控制流程图
3、硬件电路部分
控制板硬件电路分为电源转换、ARM7-STM32f103、继电器、IC卡读写卡器、键盘接口、液晶显示器接口、红外内部检测模块、上位机通讯接口等几个模块。硬件结构电路系统框图如下图所示。
1)STM32f103主控芯片电路(STM32f103ZET6电路图)
STM32封装图
STM32f103ZET6内核是32位的Cortex-M3 CPU,最高72MHZ工作频率。ROM512K,RAM64K,共144引脚,112个多功能双向I/O口可用,所有的IO口可以映射到16个外部中断。具有并行LCD接口,兼容8080/6800模式。
具备11个定时器:多达4个16位定时器,每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较
/PWM或脉冲计数的通道;2个16位6通道高级控制定时器,多达6路PWM输出,带死区控制;2个看门狗定时器(独立的和窗口型的) ;系统时间定时器:24位自减型计数;2个16位基本定时器用于驱动DAC 。
多达13个通信接口:多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus) ,可以实现后期触摸屏的应用升级;多达5个USART接口(支持ISO7816,LIN,IrDA接口和调制解调控制) ;多达3个SPI 接口(18M位/秒),2个可复用为I2S接口;CAN接口(2.0B 默认) ;USB 2.0全速接口;SDIO
接口。
2)IC卡读卡电路模块(RPD522S)
RPD522S系列IC卡读写模块采用NXP公司高集成度读卡芯片MFRC522开发而成,具有体积小、可靠性高等特点。产品完全兼容ISO14443A标准协议,可支持对Mifare S50、Mifare1 S70、Mifare UltraLight等卡片的读写操作。
模块内部集成了ISO14443A协议,开发人员只需通过通信接口发送简单的命令便可以完成对IC卡的读写操作,而无需理解复杂的IC卡通信协议。模块采用UART/TTL电平,可以直接跟绝大部分ARM直接通信。
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