基于手机和单片机的智能家居系统设计

基于手机和单片机的智能家居系统设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文11000字)
摘要
目前，随着人们的生活水平质量得到大幅度地提高，人们在生活上逐渐开始使用一些自动化、智能化的家庭用具，为了方便人们能够更好的控制这些智能家具，智能家居控制系统开始走向人们的生活。在科学技术飞速发展的今天，为了满足市场的需求，本设计集智能化与控制管理为一体，设计了一个小巧，功能齐全的智能家居系统。本课题用STM32单片机作为智能化家居的核心控制系统，设计了一个微信小程序作为客户端，而且设计了一个云服务器系统用来连接单片机与小程序客户端。通过微信小程序客户端来向单片机发送指令，单片机进行响应，实现了对家庭电器的控制。并且本课题利用了温湿度传感器等对家庭环境温湿度等信息进行了收集，通过WiFi模块上传到了微信小程序端，实现了对家庭环境信息的实时收集及监控。本智能家居能够实时准确反映出家庭环境信息的变化，而且能够精准地控制某些家用电器，如电灯、空调、洗衣机等。本智能家居系统的设计能够满足人们的日常生活需要，而且微信小程序客户端非常的简洁，安全，快捷，在后续的开发升级中也较为方便。在设计的过程中也遇到了诸多问题，比如温湿度信息不能上传到客户端等，通过后续的努力逐渐克服了这些问题，
实现了对智能家居系统的基本功能设计。
关键词:智能家居；传感器；微信小程序

Abstract
At present, with the improvement of the quality of people's living standards, people gradually begin to use some automatic and intelligent household appliances in their lives, in order to facilitate people to better control these intelligent furniture. Smart home control system began to move towards people's life. With the rapid development of science and technology, in order to meet the needs of the market, this design integrates intelligence and control management, and designs a small and fully functional smart home system. In this paper, STM32 single chip microcomputer is used as the core control system of intelligent home, a applet of WeChat is designed as the client, and a cloud suit is designed. The server system is used to connect single chip microcomputer and applet of WeChat . Through the applet of WeChat to send instructions to the single-chip microcomputer, the single-chip microcomputer to respond, to achieve the control of home electrical appliances. In this paper, the temperature and humidity sensor is used to collect the information of family environment temperature and humidity, which is uploaded toapplet of WeChat through WiFi module, and the real-time collection and monitoring of family environment information is realized. The smart home can accurately reflect the changes of home environment information in real time, and can accurately control some household appliances, such as electric lights, air conditioners, washing machines and so on. The design of this smart home system can meet the daily needs of people. Life needs, and the applet of WeChat is very simple, safe, fast, in the subsequent development and upgrading is also more convenient.In the process of design, there are also many problems, such as temperature and humidity information can not be uploaded to the client, and so on, through the follow-up efforts to gradually overcome these problems.And the basic function design of the intelligent home system is realized.
Key Words :Smart home;sensor;applet of WeChat  

本文研究内容
本文主要研究了智能家居的控制以及管理。通过单片机、微信小程序、云服务器端、数据库等方面构成了一个基本的智能家居原型。
第一章：绪论主要介绍了智能家居的背景和意义，对国内外的智能家居发展进行了讨论，最后介绍了本文的研究方向及安排。
第二章：论述了系统的总设计过程和方案选择。
第三章：本章主要对硬件电路模块进行了介绍和分析。
第四章：对云服务器和数据库的相关原理进行了分析，完成了对数据库的设计。
第五章：介绍了客户端与云服务器的数据传输原理，完成了对微信小程序客户端的设计。
第六章：对单片机部分设计软件的设计。
第七章：对整个系统的测验，证明了设计的可行性，展示了设计的完成情况。
第八章：对本文的总结与展望。
 

目录
摘要    І
Abstract    ІІ
1绪论    1
1.1背景及意义    1
1.2国内外研究现状    1
2系统总体设计方案    3
2.系统的需求分析    3
2.2设计方案的提出与选择    3
2.2.1通信技术方案的提出与选择    3
2.2.3单片机的选型    4
2.2.4手机终端的选择    4
2.2智能家居控制系统总体与分析    4
3硬件电路设计    6
3.1硬件总电路图设计    6
3.2STM32单片机最小系统电路设计    6
3.2.1电源电路    6
3.2.2复位电路    7
3.2.3晶振电路    8
3.2.4程序下载接口    9
3.3继电器模块电路    9
3.4WiFi模块电路    10
3.5温湿度传感器模块电路    10
3.6电源模块电路    11
4云服务器的设计    12
4.1数据库的总体设计    12
4.2数据字典    12
4.3数据库E-R图设计    16
4.4数据库的连接    18
5客户端的设计与实现    19
5.1与服务器的数据传输原理    19
5.2微信小程序平台开发者流程    20
5.3微信小程序的基本功能设计    20
5.4微信小程序的页面设计    22
5.5账号登录系统的设计    24
5.6家电以及环境管理系统的设计    24
5.7家电控制系统的设计    25
5.8火灾报警系统的设计    26
6单片机部分的软件设计    27
6.1与服务器的数据交互原理    27
6.2检测温湿度的设计    29
6.3家电的控制设计    30
7系统功能测试    31
7.1系统的管理功能测试    31
7.2系统的控制家电功能测试    35
7.3小结    38
8总结与讨论    39
参考文献    40
致谢    41