基于STM32单片机的智能家居系统设计

基于STM32单片机的智能家居系统设计(任务书,开题报告,论文17000字)
摘 要
中国是一个人口大国，一直以来住宅问题都是人们非常关注的问题之一。但是，随着社会的不断发展，在科技化的时代里，单一结构的传统住宅已不能满足人们的生活需求，人们对住宅的功能提出了更高的要求。
本文设计了一个基于STM32单片机的智能家居控制系统，将STM32单片机与GSM无线通信模块结合。该系统以STM32单片机为核心，控制无线通信模块，实现了对家居环境的实时监测和远程控制独立家电的通电与断电。
该智能家居的功能主要体现在自动控制窗帘和通过远程通信控制家用电器上，其硬件电路包括单片机控制模块、GSM无线通信模块、传感器模块、窗帘控制模块、人机交互模块及继电器输出控制模块。其中，窗帘控制模块能够根据采集到的光照值自动的控制窗帘打开与关闭。由于本次设计与生活密切相关，因而具有一定的实用价值。

关键词：智能家居；STM32；无线通信；光照

Abstract
China is a big country with a large population, and the housing problem has always been one of the issues that people pay close attention to.However, with the continuous development of society, in the era of science and technology, a single structure of the traditional residential can not meet people's living needs, and people put a higher demand for the function of the house.
In this paper, a smart home system based on STM32 microcomputer is designed, which combines STM32 microcomputer and GSM wireless communication module.The system takes the STM32 microcomputer as the core, and controls the wireless communication module. It realizes the real-time monitoring and remote control of the home environment, and the function of the power on and off of the independent home appliance.
The function of the smart home is mainly in automatic control of curtains and control of household appliances through remote communication,it's hardware circuit includes microcomputer control module, GSM wireless communication module, sensor module, curtain control module, human-computer interaction module and relay output control module.Wherein, the curtain control module is capable of automatically controlling the opening and closing of the curtains according to the collected light values.As the design is closely related to life, it has certain practical value.

Keywords:Smart home; STM32; wireless communication; illumination intensity

目录
摘 要    I
Abstract    II
目录    III
第一章 绪 论    1
1．1课题背景    1
1．2 智能家居的研究意义    1
1．3课题研究的主要任务    1
第二章 系统的总体设计    3
2．1系统的总体设计    3
2．2各模块的方案分析    4
2.2.1 单片机方案的设计    4
2.2.2 通讯方案的设计    4
2.2.3 温湿度测量方案的设计    4
2.2.4窗帘控制方案的设计    4
2.2.5显示器方案的设计    5
2．3本章小结    5
第三章 硬件电路模块设计    6
3.1主控单元模块    6
3.1.1复位电路    6
3.1.2晶振电路    7
3.2 GSM电路设计    8
3.3 温湿度测量模块的设计    8
3.4 光强采集模块    9
3.5 窗帘控制电路设计    9
3.6 人机交互模块    10
3.6.1按键电路    10
3.6.2 OLED显示电路    11
3.7 继电器模块设计    11
3.8 电源电路设计    12
3.9 串口电路设计    13
3.10 本章小结    14
第四章 系统软件设计    15
4.1 程序开发环境    15
4.2系统总体软件设计    15
4.2.1主程序设计    15
4.2.2系统初始化    16
4.2.3按键设置    17
4.2.4温湿度值的采集与处理    18
4.2.5 AD转换    20
4.2.6 窗帘控制模块    21
4.2.7 继电器输出控制    23
4.2.8 串口模块设计    24
4.3 GSM通信模块设计    26
4.3.1 系统中使用到的AT指令介绍    26
4.3.2 温湿度异常时短信播报的程序设计    27
4.3.3 短信控制独立家电通断程序设计    27
4.4 本章小结    28
第五章 系统仿真与调试    30
5.1系统的仿真    30
5.1.1 主控电路的仿真    30
5.1.2 采集温湿度值的仿真    31
5.1.3 光强采集电路的仿真    31
5.1.4 显示器的仿真    31
5.1.5 串口电路的仿真    32
5.1.6 窗帘控制的仿真    32
5.1.7 继电器控制输出的仿真    33
5.1.8 系统的仿真结果分析    33
5.2 系统的调试    35
5.2.1 显示模块分析    35
5.2.2 串口模块分析    36
5.2.3 温湿度警报模块的调试    36
5.2.4 短信控制独立家电模块的调试    37
5.2.5 窗帘控制模块调试    40
5.3 电路调试反思    41
5.4 本章小结    41
结 语    42
参考文献    43
致 谢    46