基于STM32的智能家居系统

摘 要 ：系统 以ＳＴＭ３２Ｆ１０３为控制核心 ，将现代传感器技术与现代信 息处理技术相结合 ，通过分析各传感器信息 、ＧＳＭ模块
接收的信息 与用户通过人机 界面的操作信息 ，向电机模块发送相应的动作命令 （控制开关窗户），同时将危险报警信息通过 ＧＳＭ
模块 发送 至用户手机 ，以保证居住 的舒适性及安全性 。系统采用多种保护措施和隔离措施 ，并加入 了备用电源以保证掉 电后 开
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｏｄｅｒｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．ＳＴＭ ３２Ｆ１ ０３ ｉＳ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｅｎｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｒｄｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｗｉｔｃｈ ｗ ｉｎｄｏｗ ａｒｅ ｔｒａｎｓｍ ｉｔｔｅｄ ｔｏ ａ ｍｏｔｏｒ ｍｏｄｕｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｓｅｎｓｏｒｓ，ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｂｙ ＧＳＭ ｍｏｄｕｌｅ ａｎｄ ｕｓｅｒ ｂｙ ｈｕ． ｍ ａｎ—ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ．Ａｎｄ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｗａｒｎｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｏ ｕｓｅｒ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ＧＳＭ ｍ ｏｄｕｌｅ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅｎｅｓｓ ｏｆ ｌｉｖｉｎｇ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａ ｒｅ ｔａｋｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ．Ａ ｎｄ ａ ｓｔａｎｄｂｙ ｐｏｗ ｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｉｓ ａｄｄｅｄ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｓｗ ｉｔｃｈ ｗ ｉｎｄｏｗ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｉｓ ｏｆ．Ｔｈｅ ｓｍ ａｒｔ ｈｏｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｓｔｒｏｎｇ ａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ａ ｎｄ ｊｔ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍ ａｎｙ ａｒｅａｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｍ ａｒｔ ｈｏｍ ｅ ａｎｄ ｊｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＳＴＭ ３２Ｆ１０３；ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ；ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ ）ｍｏｄｕｌｅ
随着 经 济 的 不断 发 展 和生 活 水 平 的 不 断提 高 ， 人们 对 个 人人 身 、财产 的安 全 以及 生 活和 工 作 环境 的质 量 越来 越关 注 …。 为 了保 障个 人生 命 和财 产 的 安 全 ，就需 要 有安 全可 靠 的智 能 家 居 系统 。传统 的 自动 化 家 居设 施 已经 不 能满 足需 求 ，于 是 各 种新 型 智 能 家居 系统应 运 而生 。文 中将 智能 报警 系统 与开 窗电 机相结 合 ，不仅 实现 了智 能报 警 的功能 ，同时还 实现了由ＭＣＵ根据传感器信息 自动控制窗的开关 ， 从 而调节环 境 的功 能 。
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光 电 技 术 应 用
第 ２８卷
如 图 １所 示 ，主要 由ＭＣＵ及多 个子模 块组 成 ，子模块 ２．１ 系统供 电系统设计
部分 包括 ：２４ Ｖ开关 电源 电路 、备 用 电池 充 电 电路 、 开 窗 电 机驱 动控 制 模 块 、多 路 传 感 器 接 口 、实 时 时 钟 、声音 报警 、人机 界 面 、４３３ ＭＨｚ遥控 器接 收模 块 、 ＧＳＭ模 块 、系统 隔离 电路 等 。ＭＣＵ主要用 于 分析 和 处 理传 感 器 信息 、遥 控 器 信息 、用 户操 作信 息 、控 制 ＧＳＭ模 块 的接收 和发送 、控 制 电机 和备 用 电池充 电 ， 并按优 先级执行 相应 的任务【２ｌ。
第 ２８卷第 ３期 ２０１３年 ６月
· 电 路 与 控 制 ·
光 电技 术应 用
ＥＬＥＣＴＲ０一ＯＰＴＩＣ ＴＥＣＨＮ ＯＬＯ ＧＹ ＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ
Ｖ ｏ１．２８．Ｎ Ｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０１３
基 于 ＳＴＭ３２的智能家居 系统
刘 ຫໍສະໝຸດ Baidu 飞 ，刘 云 学
（烟台大学光电信息科学与技术学院，山东 烟台 ２６４００５）
１ 系统整体结构
系统通 过 分析 各个 传感 器 的信 息 ，遥 控 器信 息 ， 用户 通过人 机界 面输 入 的命 令 和 ＧＳＭ模 块 的远程 控 制信 息 ，执 行 相应 的开 关 窗动作 ；同时 系统对 检测 危 险状况进行声音提示 ，并通过 ＧＳＭ模块将报警信息 发 送 至 用 户手 机 。对 于停 电情 况 ，由备 用 电池 维 持 系统 的正 常运 行 ，同时 系统 实时 检测 电池 电量 ，在 电 量 不 足 时通 过 充 电 电路 对 电池 充 电。系 统整 体结 构
收 稿 日期 ：２０１３－０４—１５ 基金项目：国家科技支撑计划项 目（２０１１ＢＡＫ０９Ｂ０５）；山东省 自然科学基金（ｚＲ２Ｏ１ＯＦＭＯ２６１ 作者简介：刘鹏飞（１９８８－），男 ，山东临沂人 ，硕士研究生，研究方 向为嵌 入式 系统设计及高速 实时信号处理 ；刘云学ｆｌ９６５一），男，山东威海人 ，博 士 ，副教授 ，研究 向为统计信号处理 、认知无线电、软件无线电 、嵌入式系统．
Ｓｍ ａｒｔ Ｈｏｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ ３２
ＬＩＵ Ｐｅｎｇ－ｆｅｉ，ＬＩＵ Ｙｕｎ－ｘｕｅ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ Ｏｐｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｙａｎｔａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ ２６４００５，ＣｈｉｎａＪ
关 窗操作仍然能够得到执行。整个系统具有 很强 的抗干扰能力及很高的可靠性 ，本方 案可适用于智能家居及智能农业等多种应
用 领 域 。
关 键 词 ：ＳＴＭ３２Ｆ１０３；智 能 家 居 ；ＧＳＭ模 块
中图 分 类号 ：ＴＰ２７２
文 献标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１６７３—１２５５（２０１３）一０３—００５５—０６