基于物联网的智能宿舍管理系统
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2 硬件设计
2.1 STM32模块
本 作 品 中 STM32 电 路 的 设 计 目 的 是 以 低电压实现高性能，有效延长电池供电设备 的充电间隔，能够更好的对整个做智能家居 系统做出控制。STM32 系列有着高性能、低 成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的 ARM Cortex-M3 内核。在片上模拟功能的最低工作 电源电压为 1.8V。数字功能的最低工作电源 电压为 1.65V，当整个系统处于低电量时，可 以延长电池供电设备的工作时间，是 32 位产 品用户的最佳选择。
4 总结
本系统实现如下功能：支持 Airkiss 一键 配网功能，方便快捷；断线自动重连，增强系 统稳定性；一键开门，支持通过 IC 卡开门和 手机 APP 开门；宿舍温湿度数据上传，用户 可通过手机或电脑查看宿舍实时温湿度数据； 远程控制宿舍内电器，如电灯、风扇、空调、 热水器等；防火、防盗报警，当火灾发生或者 有小偷进入宿舍，现场能发出警报，用户能马 上收到警报信息。
2.5 ESP8266
无线通信部分由 ESP8266 与主控芯片组 成。其 ESP8266 是 Wi-Fi 模块是一款超低功耗 的 UART-Wi-Fi 模块，有超低能耗技术，专为 移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理 设备连接到 Wi-Fi 无线网络上，进行互联网或 局域网通信，实现联网功能。
能宿舍管理系统的设计。
【关键词】物联网 智能宿舍
1 引言
为 了 设 计 校 园 智 能 宿 舍 系 统， 将 STM32F103CB 单片机，风扇，LED 灯，人体 红外感应模块，继电器，门禁系统，烟雾传感器， ESP8266Wi-Fi 模块，温湿度传感器等一些外 围器件，通过 STM32 单片机将这些器件联系 在一起，通过 Wi-Fi 通信将数据流传输到中国 移动物联网 OneNET 云平台上，通过 OneNET 平台的反馈处理最终实现校园智能宿舍系统。
2.4 安防监控部分
在外出时，通过人体红外感应模块来检 测是否有人进入寝室。当有人闯入时，被人体 红外感应传感器检测到，触发信号传给主控芯 片，通过无线通信部分将信息传给中国移动 OneNET 云平台，然后平台发信息给用户或者 通过 APP 提示用户。在室内的终端也会被触 发蜂鸣器发出警报声。
本设计采用 HC-SR501 人体红外感应模 块。这种探头是以探测人体辐射为目标的。所 以热释电元件对波长为 10UM 左右的红外辐射 必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏 感，一旦人侵入探测区域内，就产生电位差， 触发报警。在本作品中采用是 12V 的直流工 作电压，所以整个人体红外必须符合我们要求 的数值，调试时过高和过低都会影响模块性能， 而且要求电源必须经过良好的稳压滤波，例如 电脑 USB 电源、手机充电器电源、比较 旧的 9V 的层叠电池都无法满足模块工作要求，用 变压器的电源并经过三端稳压芯片稳压后再通 过 220UF 和 0.1UF 的电容滤波后供电。
温 湿 度 监 控、 防 火、 防 盗 报 警，
当 现 场 发 出 警 报 时， 用 户 能 马 上
收 到 警 报 信 息， 以 及 根 据 用 户 需
求 实 现 人 性 化 的 终 端 设 计。 本 文
主要是利用 STM32 单片机对传统
的 大 学 生 宿 舍 进 行 改 造， 用 手 机
可 进 行 远 程 监 控， 实 现 大 学 生 智
2.3 火焰传感器
图1 3.1 OneNET云平台
智能火灾报警部分由火焰传感器和蜂鸣 器及主控芯片 STM32 组成。火焰传感器采集 室内的数据，然后传给主控芯片，当出现火情 时，触发蜂鸣器发出报警，同时给用户发送报 警消息，提示用宿舍出现火情。本作品主要针 对建筑“小”这个特点，在焰传感器的安装位 置和灵敏度上都有所选择和针对性，这样传感 器在工作时，不会因为太敏感而被轻易触发， 也不会因为空间限制“误导”传感器。所以对 火灾传感器进行了一定的甄选，在灵敏度和检 测范围以及电压输出时都有不同程度的调试。
OneNET 平台提供设备全生命周期管理相 关工具，帮助个人、企业快速实现大规模设备 的云端管理；开放第三方 API 接口，推进个性 化应用系统构建；提供定制化“和物”APP， 加速个性化智能应用生成。如图 1 所示。
3.2 APP应用
本设计的特色是不同于传统智能家居的 APP 设计界面上，本系统注重用户在感官上 的体验，APP 在开发上可以使用系统预设好的 APP 界面，也可以进行个性化的 APP 界面设计， 不论是界面还是按键按钮都可以根据用户的习 惯喜好来设计。
2.6 门禁
本设计在考虑到年轻人为了便利出门或 者让生活更加科技。在设计时加入门禁系统， 门禁系统有两套控制方式，第一种是通过控制 芯片 STM32、继电器、RFID、及门禁组成一 套门禁卡系统来开门，其另一种是通过手机 APP 给主控芯片下达指令来开门。
3 软件设计
OneNET 是中国移动物联网有限公司响应 “大众创新、万众创业”以及基于开放共赢的 理念，面向公共服务自主研发的开放云平台， 为各种跨平台物联网应用、行业解决方案提供 简便的海量连接、云端存储、消息分发和大数 据分析等优质服务，从而降低物联网企业和个 人的研发、运营和运维成本，使物联网企业和 个人更加专注于应用，共建以 OneNET 为中心 的物联网生态环境。
• 单片机技术 SCM TechnFra Baidu biblioteklogy
基于物联网的智能宿舍管理系统
文/梁肖 单超颖 朱文俊 刘泮傲 杜雨杭
摘
随 着 网 络 技 术 的 发 展， 基 于
物联网的无线传输技术也在生活 要 中广泛的应用，本设计基于物联
网无线 WIFI 技术，实现对宿舍的
安 全 高 效 管 理， 完 成 对 智 能 宿 舍
2.2 温湿度模块
在本设计中采用的是 SHT20 型号的温湿 度传感器。当室内环境温湿度发生变化时，传 感器中的湿敏元件的电容量随之发生改变，即 当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反 之减小 ( 电容量通常在 48 ～ 56pf 间 )。传感 器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量 变化，对应于相对湿度 0 ～ 100%RH 的变化， 传感器的输出呈 0 ～ 1v 的线性变化。通过电 信号的变化，给主控芯片 STM32 传输信号， 这样就转化为室内湿度的数值变化。来达到对 环境湿度的监测。
2.1 STM32模块
本 作 品 中 STM32 电 路 的 设 计 目 的 是 以 低电压实现高性能，有效延长电池供电设备 的充电间隔，能够更好的对整个做智能家居 系统做出控制。STM32 系列有着高性能、低 成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的 ARM Cortex-M3 内核。在片上模拟功能的最低工作 电源电压为 1.8V。数字功能的最低工作电源 电压为 1.65V，当整个系统处于低电量时，可 以延长电池供电设备的工作时间，是 32 位产 品用户的最佳选择。
4 总结
本系统实现如下功能：支持 Airkiss 一键 配网功能，方便快捷；断线自动重连，增强系 统稳定性；一键开门，支持通过 IC 卡开门和 手机 APP 开门；宿舍温湿度数据上传，用户 可通过手机或电脑查看宿舍实时温湿度数据； 远程控制宿舍内电器，如电灯、风扇、空调、 热水器等；防火、防盗报警，当火灾发生或者 有小偷进入宿舍，现场能发出警报，用户能马 上收到警报信息。
2.5 ESP8266
无线通信部分由 ESP8266 与主控芯片组 成。其 ESP8266 是 Wi-Fi 模块是一款超低功耗 的 UART-Wi-Fi 模块，有超低能耗技术，专为 移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理 设备连接到 Wi-Fi 无线网络上，进行互联网或 局域网通信，实现联网功能。
能宿舍管理系统的设计。
【关键词】物联网 智能宿舍
1 引言
为 了 设 计 校 园 智 能 宿 舍 系 统， 将 STM32F103CB 单片机，风扇，LED 灯，人体 红外感应模块，继电器，门禁系统，烟雾传感器， ESP8266Wi-Fi 模块，温湿度传感器等一些外 围器件，通过 STM32 单片机将这些器件联系 在一起，通过 Wi-Fi 通信将数据流传输到中国 移动物联网 OneNET 云平台上，通过 OneNET 平台的反馈处理最终实现校园智能宿舍系统。
2.4 安防监控部分
在外出时，通过人体红外感应模块来检 测是否有人进入寝室。当有人闯入时，被人体 红外感应传感器检测到，触发信号传给主控芯 片，通过无线通信部分将信息传给中国移动 OneNET 云平台，然后平台发信息给用户或者 通过 APP 提示用户。在室内的终端也会被触 发蜂鸣器发出警报声。
本设计采用 HC-SR501 人体红外感应模 块。这种探头是以探测人体辐射为目标的。所 以热释电元件对波长为 10UM 左右的红外辐射 必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏 感，一旦人侵入探测区域内，就产生电位差， 触发报警。在本作品中采用是 12V 的直流工 作电压，所以整个人体红外必须符合我们要求 的数值，调试时过高和过低都会影响模块性能， 而且要求电源必须经过良好的稳压滤波，例如 电脑 USB 电源、手机充电器电源、比较 旧的 9V 的层叠电池都无法满足模块工作要求，用 变压器的电源并经过三端稳压芯片稳压后再通 过 220UF 和 0.1UF 的电容滤波后供电。
温 湿 度 监 控、 防 火、 防 盗 报 警，
当 现 场 发 出 警 报 时， 用 户 能 马 上
收 到 警 报 信 息， 以 及 根 据 用 户 需
求 实 现 人 性 化 的 终 端 设 计。 本 文
主要是利用 STM32 单片机对传统
的 大 学 生 宿 舍 进 行 改 造， 用 手 机
可 进 行 远 程 监 控， 实 现 大 学 生 智
2.3 火焰传感器
图1 3.1 OneNET云平台
智能火灾报警部分由火焰传感器和蜂鸣 器及主控芯片 STM32 组成。火焰传感器采集 室内的数据，然后传给主控芯片，当出现火情 时，触发蜂鸣器发出报警，同时给用户发送报 警消息，提示用宿舍出现火情。本作品主要针 对建筑“小”这个特点，在焰传感器的安装位 置和灵敏度上都有所选择和针对性，这样传感 器在工作时，不会因为太敏感而被轻易触发， 也不会因为空间限制“误导”传感器。所以对 火灾传感器进行了一定的甄选，在灵敏度和检 测范围以及电压输出时都有不同程度的调试。
OneNET 平台提供设备全生命周期管理相 关工具，帮助个人、企业快速实现大规模设备 的云端管理；开放第三方 API 接口，推进个性 化应用系统构建；提供定制化“和物”APP， 加速个性化智能应用生成。如图 1 所示。
3.2 APP应用
本设计的特色是不同于传统智能家居的 APP 设计界面上，本系统注重用户在感官上 的体验，APP 在开发上可以使用系统预设好的 APP 界面，也可以进行个性化的 APP 界面设计， 不论是界面还是按键按钮都可以根据用户的习 惯喜好来设计。
2.6 门禁
本设计在考虑到年轻人为了便利出门或 者让生活更加科技。在设计时加入门禁系统， 门禁系统有两套控制方式，第一种是通过控制 芯片 STM32、继电器、RFID、及门禁组成一 套门禁卡系统来开门，其另一种是通过手机 APP 给主控芯片下达指令来开门。
3 软件设计
OneNET 是中国移动物联网有限公司响应 “大众创新、万众创业”以及基于开放共赢的 理念，面向公共服务自主研发的开放云平台， 为各种跨平台物联网应用、行业解决方案提供 简便的海量连接、云端存储、消息分发和大数 据分析等优质服务，从而降低物联网企业和个 人的研发、运营和运维成本，使物联网企业和 个人更加专注于应用，共建以 OneNET 为中心 的物联网生态环境。
• 单片机技术 SCM TechnFra Baidu biblioteklogy
基于物联网的智能宿舍管理系统
文/梁肖 单超颖 朱文俊 刘泮傲 杜雨杭
摘
随 着 网 络 技 术 的 发 展， 基 于
物联网的无线传输技术也在生活 要 中广泛的应用，本设计基于物联
网无线 WIFI 技术，实现对宿舍的
安 全 高 效 管 理， 完 成 对 智 能 宿 舍
2.2 温湿度模块
在本设计中采用的是 SHT20 型号的温湿 度传感器。当室内环境温湿度发生变化时，传 感器中的湿敏元件的电容量随之发生改变，即 当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反 之减小 ( 电容量通常在 48 ～ 56pf 间 )。传感 器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量 变化，对应于相对湿度 0 ～ 100%RH 的变化， 传感器的输出呈 0 ～ 1v 的线性变化。通过电 信号的变化，给主控芯片 STM32 传输信号， 这样就转化为室内湿度的数值变化。来达到对 环境湿度的监测。