【《基于STM32单片机的智能家居监测控制系统设计》8000字（论文）】

[4]。手机APP设计住户可以随时随地通过手机APP获取家庭住宅的数据，对家庭住宅进行控制。住宅安装的传感器等进行数据采集，经由STM32控制中心分析数据后，数据通过WIFI传输至云端，住户通过手机APP就能查看到数据，实现智能家居的远程监测。住户也可以通过手机APP操作发送控制指令，传输到住宅控制设备，完成智能家居的远程控制。本设计基于AndroidStudio软件，使用Java语言，设计制作了一款APP。该APP可以查看到智能家居系统的温度、湿度、光照强度、烟雾浓度等多个数据，及智能家居系统的当前模式、报警状态和窗帘状态。该APP上的按键可以控制继电器和照明灯。APP的最终设计如REF_Ref71828963\h图47所示。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s17手机APP系统测试测试使用串口调试助手查看传输的各项数据，串口助手界面如REF_Ref71663975\h图51所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s11串口助手界面火灾报警功能测试图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s12火灾烟雾报警功能测试情况图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s13火灾高温报警功能测试情况当气体传感器检测到空气中的烟雾浓度超过70%时，系统将会报警。在室内打开本套系统供电，等待系统稳定，气体传感器加热，使用打火机模拟物体燃烧，火灾发生的情景，手机APP显示烟雾浓度超过70，蜂鸣器响，报警灯亮，实现火灾报警的功能。火灾烟雾报警功能测试情况如REF_Ref69934043\h图52所示。当温湿度传感器检测到环境温度超过40℃时，系统将会报警。由于条件有限，防止温度过高烧坏器件，使用热水袋单独接触温湿度传感器，模拟火灾高温环境，手机APP显示温度超过40，蜂鸣器响，报警灯亮，实现火灾报警的功能。火灾高温报警功能测试情况如REF_Ref71663236\h图53所示。防盗功能测试图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s14防盗功能测试情况按下系统的按键1，将智能家居系统从在家模式切换为安防模式，进行防止外部人员入侵的防盗测试，在安防模式下，红外传感器检测到人体，蜂鸣器响，报警灯亮，实现防盗功能。防盗功能测试情况如REF_Ref69934053\h图54所示。自动开关灯测试图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s15自动开关灯功能测试情况按下系统的按键1，将智能家居系统从安防模式切换为在家模式，光照强度下降至30lx以下时，同时当红外传感器检测到有人，照明灯点亮，否则LED灯熄灭，实现人来灯亮人走灯灭的功能。自动开关灯功能测试情况如REF_Ref69934061\h图55所示。开关窗帘测试首先，进行自动开关窗帘的测试，按下系统的按键2，将窗帘切换到自动模式，当光照传感器采集到的光照数据下降至30lx以下时，舵机旋转，窗帘打开，光照数据下降回升至200lx以上时，舵机旋转复原，窗帘关闭，实现自动开关窗帘的功能。其次，进行手动开关窗帘的测试，按下系统的按键2，将窗帘从自动模式切换到手动开窗，舵机旋转，窗帘打开，再次按下按键2，窗帘从手动开窗切换到手动关窗，舵机旋转复原，窗帘关闭，实现手动开关窗帘的功能。最后，进行定时开关窗帘的测试，通过串口设置实时时间和窗帘的打开时间、关闭时间，到打开时间时，舵机旋转，窗帘打开，到关闭时间时，舵机旋转，窗帘关闭，实现定时开关窗帘的功能。测试总结经过多次测试实验验证，表明本设计达到要求，功能基本实现。智能家居监测控制系统测试结果如REF_Ref71977850\h表51所示。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s11智能家居监测控制系统测试结果测试项目结果检测烟雾并报警实现检测温度并报警实现安防模式下检测到人并报警实现根据光照强度人来灯亮人走灯灭实现根据光照强度开、关窗帘实现定时开、关窗帘实现手机APP控制开、关照明灯实现按键控制开、关窗帘实现结论本设计把STM32单片机作为核心控制器，采用MQ-2气体传感器、DHT11温湿度传感器、GY-30光照传感器、红外传感器等模块、WIFI模块，以及舵机、LED灯、蜂鸣器，联合手机APP设计制作了一款智能家居系统，帮助人们对家庭进行快捷方便的监测控制，实现人们对家庭的远程管理。最后经多次测试表明，本设计可实现以下功能：（1）采集室内烟雾浓度和温度的数据，当数据超过阈值时，系统报警，手机APP界面显示红字提醒并附有消息弹窗。（2）在安防模式下，检测到有人在室内，系统报警，手机APP界面显示红字提醒并附有消息弹窗。（3）在普通模式下，检测到有人在室内时，根据光照强度自动控制照明灯的亮灭，也可以通过手机APP控制照明灯。（4）根据光照强度自动控制窗帘，或者通过按键手动控制窗帘，也可以设定时间让窗帘自动打开或者关闭。本设计的防火防盗功能，保护了住户的人身安全和财产安全。家居设备的智能管理，方便了住户的起居生活，有助于住户的身体健康，为住户提供了一个安全、可靠、便捷的居住环境，同时也能省电节能、环保减排，为地球的环保事业做出贡献。但是本设计中还存有一定的缺陷，系统断电后，不能存储之前的时间设定，也不会更新时间。重新供电后，需要通过串口重新输入实时时间和窗帘打开、关闭的时间，住户想要更改时间也必须连接串口，给住户使用带来了不便，仍需继续改善，比如可以在APP加入输入时间的功能，方便住户修改时间设置。随着科技的进步发展，技术手段不断革新，人们追求更舒适、优越的生活，关注更健康、更绿色、更环保的生活方式，对于住宅的功能要求也会更新提高。智能家居的前景广阔，还有很大的发展、改进、完善的空间，伴随着人类奇思妙想的逐步实现，智能家居功能将会越来越完善、智能、有趣，满足各种各样家庭的不同需求。参考文献[SEQ文献\*ARABIC1]卿勇.智能家居发展及关键技术综述[J].软件导刊,2017,16(01):180-182.[SEQ文献\*ARABIC2]李山.智能家居的现状和发展趋势研究[J].工业设计,2019(04):152-153.[SEQ文献\*ARABIC3]林树森.基于STM32单片机的智能家居物联网平台设计[J].电子测试,2020(07):70-72.[SEQ文献\*ARABIC4]李旺昆,柯远征,王立仕.基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现[J].科技视界,2020(11):27-29.[SEQ文献\*ARABIC5]罗国强,梁奂晖,方斌.基于STM32单片机的智能家居应用研究[J].遵义师范学院学报,2020,22(03):91-96.[SEQ文献\*ARABIC6]肖素华.基于STM32的智能家居管理系统的研究与设计[J].电脑知识与技术，2020，16(20):223-225.[7]翟国军.基于STM32单片机的智能窗帘控制技术应用[J].集成电路应用，2020，37(11):100-101.[8]吴超，曹峰源，安乐，陈志文，徐默然，徐谢军.基于STM32的物联网智能家居控制系统[J].科技创新与应用，2020(27):45-46.[9]张晨，王玉槐，韩齐，孟龄昊.基于OneNET云平台的智能家居远程控制系统设计[J].信息技术与信息化，2020(10):223-226.[10]周书友，代银莉，莫建麟.基于STM32和μC/OS的家居智能防盗系统[J].物联网技术，2020，10(12):99-102+105.[11]谢积锦.基于手机APP和单片机的智能家居控制系统[J].电子技术与软件工程,2020(12):64-66.[12]覃桢.基于单片机的智能家居远程控制系统的设计路径[J].电子技术与软件工程,2020(01):72-73.[1