智能家居控制系统-设计说明书
编号：
HJJ-32-2021-016-LW
设计摘要：
本设计是基于物联网的智能家居控制系统以家居为研究对象，用STM32F103C8T6单片机为核心运算模块，以Zigbee模块自组网模块实现短距离无线通信，用GSM模块实现远程通信控制最后加上外围电路构成了本系统。当出现特殊情况时可以通过GSM模块远程报告家里的相关信息。实现更简单、更方便的远距离控制家居，满足了人们的生活需求。
关键词 单片机，蓝牙模块，红外遥控，GSM，Zigbee
字数：10000+
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仿真链接：
开题报告链接：
内容预览：
1 前言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 微控制芯片的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 通讯方案的选择
3 系统设计与分析
3.1 整体设计分析
3.2 电源电路分析
3.3 控制电路分析
3.3.1 单片机的最小系统
3.3.2 STM32F103C8T6单片机
3.3.3 复位电路和晶振电路
3.4 温湿度传感器
3.4 继电器电路
3.4 通讯电路分析
3.4.1 Zigbee电路
3.4.2 GSM电路
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 实物总体设计
5.2 设置温度阈值实物测试
5.3 设置湿度阈值实物测试
5.4 设置光照阈值实物测试
5.5 设置风速阈值实物测试
5.6 制冷和加热实物测试
5.7 加湿、开窗和开灯实物测试
结 论
致 谢
参考文献
附录
附录一：主机原理图
附录二：从机原理图
1.1 研究目的和意义
当今社会，随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，为了满足人们随生活水平提高而提出的需求，需要提高电器产品的远程控制水平。远程控制系统的操作效率的提高为人们对电器产品的控制提供了高质量的远程控制服务。在远程操作控制系统的快速发展中，单片机技术的发展也非常快，并且广泛应用于各行各业。本文分析了家用电器的远程控制系统，科学研究了基于单片机的家用电器远程控制系统的设计方案[1]。
目前，我国的家用电器还比较传统，不适合我们当今社会的发展，我国大多数电器产品的电源开关仍是传统的机械设备电源开关。主要的原因是这种电源开关的开发周期短，而且成品的成本低，但是已经无法满足我们目前的生活需求。例如现在的电源接口都是在房子建造、装修时安装固定的，等到入住以后再想改变电源接口就会比较麻烦，如果要把屋内的电源接口重新布线调整就等于重新装修、需要解决的问题更多，而且需要很大的经济成本。
近年来，单片机的迅速发展使得电子设备越来越多功能化和小型化，通过使用继电器开关使得越来越多的家用电器产品可以通过远程遥控控制，相比之前的一个开关只能控制一个电器到现在一个遥控可以控制多个电器设备，这种改变极大的方便了人们的生活[2]。
1.2 国内外研究现状
智能家居产品发展的趋势是远程操控。张腾飞，李勤孝和龙惠民设计了基于传感器设计的智能家居远程控制。设计使用ZigBee技术建立了对房屋中的电器产品控制的控制网络，使用网络连接口和GSM模块创建了Internet和SMS的两个远程控制网络。它可以通过移动电话或远程PC接口来远程控制电器产品，可以完成电器产品的远程操作和查看。这种设计使系统的控制方便，提高了系统的协助能力[3]。
由于物联网目前已被广泛应用于智能家居产品中，因此迫切需要基于Android应用程序远程操控家用电器。贝辰颖设计了基于物联网设计的智能家居产品的远程调度控制系统。该设计通过Arduino集成了红外传输模块和Wi-Fi控制模块，以实现远程控制，完善了Android应用程序和Web应用程序，可供客户进行设置。并可以通过Internet来观察家庭的主要成员活动状况。这种设计是具有远程调度功能的智能家居控制系统，它可以调节温度和测试检测跌倒。防止家庭成员摔倒而没有人知道[4]。
Vikas Kumawat，Shubham Jain和Vikram Vashisth设计了一种基于树莓派的家用电器远程操作系统。该设计方案使用Raspberry Pi作为Web服务器来开发和设计具有Wi-Fi功能的移动设备产品。开关电源不仅可用于连接电动机，也可用于其它应用，例如操作门闩等，还可以将其与传感器集成在一起相互配合工作[5]。
随着无线通信技术的发展，基于无线网络的自动化技术在人们的日常生活中发挥着关键作用。家庭自动化有助于人们实现家务劳动和家务管理的自动化，可以减轻人们在家庭中的劳动强度，节省人们的时间，提高人们的生活水平，使普通的住宅环境更舒适，还可以为老年人和残疾人提供生活上的简单帮助。Ismail Husain，Mahfuz Alam和Emdadul Haque设计了基于手机蓝牙网络的远程操控家庭自动化技术，并提出了一种可以远程操控电器产品的技术。系统将根据客户的指令在设备上生成语音响应并在液晶显示屏上显示。该技术将整个系统分为两个控制模块，一个是发射器或蓝牙遥控器模块，另一个是接收器或中继模块。蓝牙遥控器用于控制电器产品。远程控制模块和中继控制模块作为主控制模块和从控制模块，让控制模块之间可以通信。为了产生语音的响应，可以将提前录制好的语音信息存储在micro-SD卡中，通过语音的响应，客户可以轻松掌握在特定时间哪些电器产品正在被控制[6]。
