完整word版基于STM32的教室智能控制系统设计

1、基于STM32的教室智能控制系统设计:本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用 STM32F103C要作为主控制摘 芯片对教室的电气设备进行控制。 该系统采用多种传感器进行环境检测， 并通过 主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。本控制系统还通过 RS485使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进 行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。且该系统 成本低，适合应用于高校教室智能管理。1教室智能控制系统设计1.1硬件设计1.1.1系统硬件结构图本控制系统主要对不同对象进行

2、相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、 窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑 终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、 继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。系统总体方案框图1图 硬件电路设计1.1.2系统硬件总体框图如下:系统硬件原理图如下:1._r1L11 .i 挣话L卩"住；上,1L 谯nisi牯斥r1 f1电£1怦划怅块控制模块等模块的具体电路设此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、计。1.1.3传感器模块原理及其作用）温湿度传感器：选取

3、温湿度传感器时需要选取 的是传感器的功耗、传感器（1还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复 杂程度等性能以及传感器成本，。数字温度传感器具有安装便捷、维等。经过筛围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性选，选取数字温度传感器SHT11护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量 精度高、体积小、感应速度免外 和优点。相关图如下：；13津川出1.：懐;t HX）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平2 （度左右，所以会人体都有恒定的体温，一般都在的。主要工作原理是：37左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的发出特定波长为10um左右的红这种元件平衡和外线通左右的

4、红外线并通过电路输出高低电平。人体发射的10um10u血外感应源通常采过菲泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。 会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷用热释电元件， 向外释放电荷，经电路处理后产生高低电平。In" t' VI'、刑:口门一乱耳评创1"矗芈冷H:fH3的光Eg）光敏电阻模块：在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光（ 光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度辐射能量足够大时， 电使其导带的电子和价带的空穴增加，由价带越过禁带而跃迁到导带，子激发， 阻率变小。通过外围电路使其组合成一个模块。模块在环境光线亮度达不到

5、设定 阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。，可以显的点阵LCD采用84x48 （4）显示模块：该模块具有以下特点：接口 信号线数量大幅度减少，使用串行接口与主处理器进行通信，4行汉字，示 传 输速率高达条。支持多种串行通信协议，包括电源和地在内的信号线仅有 9，可全速写入显示数据，无等待时间。可通过导电胶连接模块与印制版，4Mb ps制板上，因而非常便于而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印模块的体积很小。晶片上，LCD控制器/驱动器芯片已绑定到 LCD安装和更 换。200卩A以下，且具有掉电模式。采用低电压供电，正常显示时的工作电 流在if

6、各电气设备具体控制策略1.2占空比灯控制策略：当教室某一处光照强度太弱 且有人时，通过调节1.2.1 PWN当然还可以通过照明灯灭。光照足够或无人时， 对对应的照明灯进行亮度调节。1.2.1上位机来对灯进行控制。相应流程图为图：.1.2.2图：1.2.1图：当教室某一处温度较高且有人温度控制策略：就是风扇和空调控制策略。1.2.2温度不高且无在相应的位置的风扇启动，并根据相应的室内温度调节风速；时， 人时，电风扇关闭。当教室温度高至电风扇无法启明显作用时，教室空调启动， 当然还可以并通过控制空调使室内达到恒定的适宜的温度，通过电机关闭窗户，0通过上位机来对室内温度进行控制。相应流程图为图：1.

7、2.2单SD卡中保存，STM321.2.3多媒体控制策略：先把课室相应课程表导入单片机的再进一步确定 是否有人根据数据内容判断该课室是否有课，片机通过SD卡数据，当然还可以通若是提前三分打开，等课程结束自动关闭多媒体。在该教室上课，过上位机来对多媒体进行控制。相应流程图为图：1.2.3 0膽人（3：血aI也疋谏生-丄软件设计1.3 VC6.0编写上位机，用于监控学校的所有课室。软件设计：用其界面如下：Ml£斗b墓詩程團T"y、“k ；*101j? Ill filbVzj B（课室号）弹点击设置串口按钮后弹出设置串口对话框，如上图所示；点击 出课室电器状态界面。.I ¥ 1叮冠 ¥肚；5主心农* An T<3蛀二1I tt-?i'.r.- A u-iJ'- w心戶25一EFJtr * h、沁监Ftjii I当然如果应远不止于教室。总结：本设计可以应用于那些缺乏智能控制的建筑， 给排如：用于其他建筑就要结合实际情况进行相应的调整，增加火警预报系统、 本设计硬件系统还不水控制系统，也可以把温度控制系统应用中央空调等设备。 人机交