基于物联网的智能门户控制系统设计

参考文献[1]卢贶，宋霞.基于STM32微处理器的人眼虹膜识别系统设计[J].湖南工业职业技术学院学报，2021，21（1）：78-80.[2]肖勤，王先春，周俊帆，等.探究燃气安全系统在智能家居中的构造[J].物联网技术，2020，10（8）：74-75.[3]潘玉玥,梁凤严,黄月霞等.基于STM32单片机的智能窗户设计[J].中国仪器仪表,2022,(10):46-49.[4]胡钰，杨应洪，刘欣，等.基于STM32智能窗户的设计与实现[J].机械工程与自动化，2019，48（2）：105-106.[5]张化明．WIFI传输与接入技术的发展研究[J].通讯世界，2018，25（12）:38-39.[6]雷瑶，余狄希，祝炳宏，等.基于STC8051单片机的智能窗户系统设计研究[J].电子制作，2020（23）：39~44.DOI:10.16589/11-3571/tn.2020.23.013[7]张雪亚.基于物联网技术的智慧窗户设计与实现[J].国外电子测量技术,2018,37(08):48-51.DOI:10.19652/ki.femt.1801041..[8]周亮.基于STC15W单片机的窗户智能控制系统设计[J].电子技术,2023,52(03):14-15.[9]周宝昌,凌振中,谢智阳.基于上位机的智能开关窗控制与开发[J].软件,2023,44(02):73-76.[10]王丛丛.基于STM32单片机的智能窗户开关系统设计[J].科学技术创新,2023,(21):205-208.[11]ZheK,NianrongF,BaoruiL,etal.Polyvinylalcohol/propyleneglycolfacilitatesreversiblethermochromismofpassiveenergy-savingflexiblewoodfilmsatlow(brightness)tohigh(depth)temperatures.[J].RSCadvances,2023,13(47):33096-33106.[12]HongY,HangW,TaoyangC,etal.Lightandwood:Areviewofopticallytransparentwoodforarchitecturalapplications[J].IndustrialCropsProducts,2023,204(PA):[13]Xiao-NanL,HangX,LiH,etal.Amultifunctionalcoordinationpolymerforphotochromicfilms,smartwindows,inklessanderasableprintsandanti-counterfeiting[J].DyesandPigments,2023,213[14]XiuxianZ,WeiY,JunhuaS,etal.ThermochromiccompositefilmofVO2nanoparticlesand[(C2H5)2NH2]2NiBr4@SiO2nanospheresforsmartwindowapplications[J].ChemicalEngineeringJournal,2023,460[15]PengyangL,JinhuiW,YiG,etal.AnElectrochromicNickelPhosphateFilmforLarge-AreaSmartWindowwithUltra-LargeOpticalModulation[J].Nano-MicroLetters,2023,15(1):

附录一：程序代码1BH1750main函数代码/**在main函数中引用驱动并定义光照强度的变量**/

#include

"bh1750.h"

float

Light

=

0;

/**初始化BH1750**/

BH1750_Init();

/**获取光照强度数据并赋值给对用变量**/

Light

=

LIght_Intensity();

2DHT11main函数代码/**在main函数中引用驱动并定义温湿度的变量**/

#include

"dht11.h"

u8

temperatureH;

u8

temperatureL;

u8

humidityH;

u8

humidityL;

/**初始化dht11**/

DHT11_Init();

/**获取温湿度数据并赋值给对用变量**/

DHT11_Read_Data(&humidityH,&humidityL,&temperatureH,&temperatureL);

3OLED显示代码*******驱动函数

*******配置OLED

*******引脚配置*/

*****/

#define

OLED_W_SCL(x)

GPIO_WriteBit(GPIOA,

GPIO_Pin_5,

(BitAction)(x))

#define

OLED_W_SDA(x)

GPIO_WriteBit(GPIOA,

GPIO_Pin_7,

(BitAction)(x))

/**引脚初始化**/

void

OLED_I2C_Init(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,

ENABLE);

GPIO_InitTypeDef

GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode

=

GPIO_Mode_Out_OD;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed

=

GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin

=

GPIO_Pin_5;

GPIO_Init(GPIOA,

&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin

=

GPIO_Pin_7;

GPIO_Init(GPIOA,

&GPIO_InitStructure);

OLED_W_SCL(1);

OLED_W_SDA(1);

}

/**main函数代码**/

/**在main函数中引用驱动并定义温湿度的变量**/

#include

"oled.h"

char

PUBBuf[20];

/**初始化oled**/

OLED_Init();

OLED_ColorTurn(0);

OLED_DisplayTurn(0);

OLED_Clear();

/**********************************

首先将显示数据放入oledBuf内，然后调用OLED_ShowString将oledBuf

放入显存内，最后调用OLED_Refresh()将显存内数据显示出来，方法如下:

**********************************/

sprintf(oledBuf,"Welcome");

OLED_ShowString(32,0,(u8*)oledBuf,16);

sprintf(oledBuf,"Light:%.1fs",Light);

OLED_ShowString(0,16,(u8*)oledBuf,16);//8*16

¡°ABC¡±

sprintf(oledBuf,"Temp:%d.%d

C",temperatureH,temperatureL);

OLED_ShowString(0,32,(u8*)oledBuf,16);

sprintf(oledBuf,"Hum:%d.%d

%%",humidityH,humidityL);

OLED_ShowString(0,48,(u8*)oledBuf,16);

OLED_Refresh();

4执行器代码/**驱动函数**/

/**********************************

XX_Status

是设备标志，代表设备是关是开，0关1开，Led_Status代表灯，CL_Status代表窗帘，CH_Status代表窗户

蜂鸣器为高电平触发，当光照小于100时，将led标志位置1，打开补光灯，同时转动前方舵机打开窗帘，当光照大于等于100时，各单位置为常态，设备静止，当光照大于1500时，转动后方舵机关闭窗帘，当光照大于2000时，将蜂鸣器标志位置1，蜂鸣器报警

**********************************/

if(Light

<

100){

Led_Status

=

1;

//将led标志位置1

GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);

PWM_SetCompare2(500);

//打开窗帘

PWM_SetCompare1(0);

CL_Status

=

1;//将窗帘标志位置1

}

if(Light

>=

100){

Led_Status

=

0;

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);

PWM_SetCompare2(0);

PWM_SetCompare1(0);

CL_Status

=

2;

}

if(Light

>

1500){

PWM_SetCompare1(500);

CL_Status

=

0;

}

if(Light

>

2000){

alarmFlag

=

1;

}

if(Light

<

1999){

alarmFlag

=

0;

}

/**当湿度大于60时，同时转动舵机打开窗户，反之则关闭窗户**/

if(humidityH

>

60){

PWM1_SetCompare4(500);

CH_Status

=

1;

}

if(humidityH

<

59){

PWM1_SetCompare4(0);

CH_Status

=

0;

}

5上云代码/**Stm32驱动Esp8266-01s数据上云**/

/**********************************

首先，ESP8266-01S通过AT指令配置wifi及服务器连接信息，配置工作站模式为STA

初始化ESP8266，连接到无线网络，确保模块能够访问互联网，从而与云端服务器进行通信。

**********************************/

while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n",

"OK"))

ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n",

"");

ESP8266_SendCmd("AT+CIPCLOSE\r\n",

"");

while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n",

"OK"))

while(ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1\r\n",

"OK"))

while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO,

"GOT

IP"))

while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_ONENET_INFO,

"CONNECT"))

/**********************************

驱动MQTT库实现MQTT协议的通信。

ESP8266-01S作为MQTT客户端，会与云端的MQTT服务器建立连接，然后发布数据到指定的主题（Topic）。云端服务器接收到数据后，通过wss协议推送至微信小程序。

**********************************/

const

char

*devSubTopic[]

=

{"/mihaiying/sub"};

const

char

devPubTopic[]

=

"/mihaiying/pub";

if(++timeCount

>=

200){

UsartPrintf(USART_DEBUG,

"OneNet_Publish\r\n");

sprintf(PUBBuf,"{\"Beep\":%d,\"Light\":%.1f,\"Temp\":%d.%d,\"Hum\":%d.%d,\"Led\":%d,\"CH_Status\":%d,\"CL_Status\":%d}",alarmFlag,Light,temperatureH,temperatureL,humidityH,humidityL,Led_Status,CH_Status,CL_Status);

OneNet_Publish(devPubTopic,

PUBBuf);

timeCount

=

0;

ESP8266_Clear();

}6数据下发部分/**********************************

收到消息后进行判断，因为该系统只需要接收一条switch消息，所以只需要进行简单判断下发的值是0还是1即可。

**********************************/

json_value

=

cJSON_GetObjectItem(json

,

"value");

if(json_value->valueint){

GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10);

}else{

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10);

}

7SG90舵机/**********************************

PA1作为信号口，TIM2作为定时器，并设置其为PWM模式，PWM信号的周期应设置为20ms。

**********************************/

void

PWM_Init(void)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,

ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,

ENABLE);

GPIO_InitTypeDef

GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode

=

GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin

=

GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed

=

GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA,

&GPIO_InitStructure);

TIM_InternalClockConfig(TIM2);

TIM_TimeBaseInitTypeDef

TIM_TimeBaseInitStructure;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision

=

TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode

=

TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period

=

20000

-

1;

//ARR

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler

=

72

-

1;

//PSC

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter

=

0;

TIM_TimeBaseInit(TIM2,

&TIM_Tim