基于stm32的物联网wifi智能家居控制系统(附件)【字数:8633】
目录
一、 绪论 1
(一)设计的背景及意义 1
(二)主要研究内容 1
二、 系统的总体设计 2
(一)系统的组成与基本功能设计 2
(二)系统设计方案 3
1.系统主控制器方案 3
2.单片板方案 3
3.显示模块设计 3
4.步进电机控制方案 3
5.远程控制方案 4
三、 硬件系统设计 5
(一) 系统硬件结构设计 5
(二) STM32单片机使用设计分析 6
(三) DHT11传感器模块 7
(四) 光敏电阻传感器的设计 8
(五) OLED液晶显示模块 8
(六) ESP8266 WIFI模块 9
(七) ULN2003步进电机驱动模块 10
四、 系统软件设计 12
(一) 系统软件总体设计 13
(二) DHT11温湿度传感器设计 13
(三) 光敏电阻传感器光强度检测与LED控制设计 14
(四) OLED液晶显示程序设计 15
(五) WIFI控制系统程序的设计 16
(六) 机智云云平台的使用与设计 17
(七) 手机端软件的设计与控制系统的连接 18
五、系统功能测试 19
(一) 系统硬件电路测试 19
(二) 测试 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072&
过程 19
(三) 测试结果及分析 21
六、 总结与展望 22
致 谢 23
参考文献 24
附 录 25
一、 绪论
(一)设计的背景及意义
在互联网高速成长的过程中,也推动着物联网的发展,随着人们对于便捷与智能化世界的渴望,智能家居的概念已经深入人心,伴随着国家政策的支持与市场利益的推动,我国有很多知名的互联网巨头进入到智能家居行业,开始了对于智能家居的研发和普及,但却没有下沉市场,智能家居相关设备均以整套、高端为卖点,时至今日,依旧没有走入普通家庭。
智能家居在很早之前就被提出了这个概念,人们想象着对于家庭信息的整合化,同时对智能家居的可控制性也提出了要求,我国的智能家居行业整体起步晚于一些发达国家,到2022为止,也未满三十年。随着互联网落入千家万户,给智能家居的发展打下了坚实的基础。在今天,国内各互联网顶尖公司,都为用户或企业提供了物联网开发平台,如腾讯云、阿里云等相关平台,提供设备联网、信息存储、数据分析的服务。
本篇文章结合上述背景及平台,设计与开发智能家居系统,它基于STM32单片机,与各种所需的传感器进行数据交换,实现一个对于小空间内部的各变量数据收集,并根据各设定值完成智能家居系统对各变量超过设定值的反应,例如:在使用光敏电阻传感器用来对室内的光照强度进行监测,当检测值达到我们预设值时,就会通过STM单片机根据既定的程序控制LED的亮度,当外部光照强度大于设定值,并持续30秒时,我们的智能家居系统就会在STM32单片机的信息发送下,打开步进电机,实现窗帘的自动控制。除了内设的条件,智能家居系统必不可少的就是远程控制功能,本设计将基于ESP 8266 WiFi模块固件与机智云平台完成STM32单片机、手机端与机智云平台的三方协作。
针对上述的背景,我们对传统家居进行升级,实现对家居数据的收集与显示,手机端的查看与控制,同时减低成本,在实际设计中也将成本列为关键参数,有效满足大部分用户的正常功用需求,对于智能家居有一定的探索意义。
(二)主要研究内容
本论文所设计的是基于物联网的智能家居系统,其主要目的,是为了实现可以实时查看家居内部环境情况,能够在无人在家的场景下,实时监测屋内环境情况,并且可以实现屋内窗帘的打开与关闭。本设计的主要特点是构造简单、价格低廉。主要设计的架构如下,整理出以下内容
首先对智能家居系统的整体架构进行设计,智能家居系统包括STM32单片机,数据收集模块,数据显示屏,补光灯,WIFI模块还有步进电机,进而实现屋内开关及智能调节屋内灯光和屋内温湿度情况。
1. 温湿度模块的器件选择:我们使用市面上常见的DHT11器件做为我们的温湿度信息收集模块,它的测量区间可以兼容大部分地区的温湿度上下限,在对数据进行测量后,发送信息与单片机板,最后在数据显示屏上进行对实时数据的显示。
2. 光线监测模块的设计:我们利用对光敏电阻的原理,对室内光照强度进行分析,在达到设定值后,控制补光灯的光照强度,使其灯光强度一直处在人体的舒适区间内。
3. 步进电机控制电路设计:步进电机的控制是通过两个部件实现的,第一个自然是步进电机本身,其次就是步进电机的驱动模块,我们采取拉低电平的方式获取转动方向的信息。
4. 数据显示屏的设计:在软件部分,我们就对显示的汉字进行了取模操作,也对具体的数据信息进行了设定,使其显示在OLED液晶屏的固定位置。
5.WIFI模块的设计:使用ESP8266无线模块,与单片机MCU进行串口互传,并通过WIFI无线技术,结合手机APP远程控制屋内开关状态以及查看家居内部环境温湿度值。
原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/dzdq/607729.html