基于STM32智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-家居模塊設(shè)計 室內(nèi)設(shè)計專業(yè)

題目：基于STM32智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)——家居模塊設(shè)計摘要隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，傳統(tǒng)的家電控制方式已經(jīng)越來越不適用現(xiàn)階段人們快速的生活節(jié)奏，傳統(tǒng)的人工控制效率低下，不夠智能化。智能家居的興起很好的解決了這個問題，智能家居可以盡可能的通過現(xiàn)代技術(shù)方便人們生活，工作，學(xué)習(xí)的需要。智能家居的核心就是利用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等等一些先進(jìn)的技術(shù)來改善家居環(huán)境,使家居生活能更舒適便利，家電控制更加智能化，基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)也就應(yīng)運而生。基于以上，本系統(tǒng)以STM32單片機(jī)為控制核心，結(jié)合溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍(lán)牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊共七部分組成智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計，以滿意人們生活的多樣化需要，提升人們的生活質(zhì)量。關(guān)鍵詞：智能家居，家居模塊，STM32，藍(lán)牙；AbstractWiththedevelopmentofadvancedscienceandtechnology,traditionalhomeappliancecontrolmethodshavebecomelessandlesssuitableforpeople'sfastpaceoflifeatthisstage.Traditionalmanualcontrolisinefficientandnotintelligentenough.Theriseofsmarthomeshassolvedthisproblemverywell.Smarthomescanmakepeople'slife,workandlearningneedsasconvenientaspossiblethroughmoderntechnology.Thecoreofsmarthomeistousecomputertechnology,communicationtechnologyandotheradvancedtechnologiestoimprovethehomeenvironment,makehomelifemorecomfortableandconvenient,homeappliancecontrolismoreintelligent,andthesmarthomecontrolsystembasedonsingle-chipmicrocomputerhasemerged.Basedontheabove,thesystemusesSTM32single-chipmicrocomputerasthecontrolcore,combinedwithtemperatureandhumidityacquisitionmodule,liquidcrystaldisplaymodule,keyinputmodule,Bluetoothcommunicationmodule,LEDlightcontrolmoduleandrelaymoduletoformasmarthomecontrolsystemdesigntosatisfyThediversifiedneedsofpeople'slives,improvepeople'squalityoflife.Keywords:Smarthome,homemodule,STM32,Bluetooth;

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u94101緒論 1106651.1研究的背景和意義 145801.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景 1211.3論文結(jié)構(gòu) 2240092系統(tǒng)總體設(shè)計 3135712.1功能設(shè)計要求 3252822.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案 3291683硬件系統(tǒng)設(shè)計 589853.1單片機(jī)控制模塊 5152833.2溫濕度采集模塊 7217873.3液晶顯示模塊 8268623.4按鍵輸入模塊 8123523.5LED燈控制模塊 9105183.6繼電器模塊 932344系統(tǒng)設(shè)計 1121844.1軟件功能模塊 11120704.2系統(tǒng)主程序流程圖 116524.3主要模塊子程序設(shè)計 12122975系統(tǒng)實現(xiàn) 16307765.1硬件調(diào)試 16234335.2軟件調(diào)試 1823747總結(jié) 206193參考文獻(xiàn) 2123684致謝 23

圖表目錄TOC\h\z\t"圖表111111"\c27417圖2-1系統(tǒng)總體框圖 329270圖3-1單片機(jī)系統(tǒng)電路圖 527537圖3-2晶振電路 5893圖3-3復(fù)位電路 624468圖3-4電源電路 65035圖3-5溫濕度采集模塊電路 717029圖3-6液晶顯示模塊電路 710252圖3-7按鍵輸入模塊電路圖 826342圖3-8LED燈控制模塊電路 819193圖3-9繼電器驅(qū)動模塊電路圖 912296圖4-1主程序流程圖 1113174圖4-2傳感器采集程序流程圖 127690圖4-3液晶顯示子程序流程圖 136564圖4-4按鍵掃描子程序流程圖 1426371圖5-1實物連接圖 1510195圖5-2液晶顯示界面圖 1628236圖5-3按鍵繼電器控制界面圖 1613591圖5-4按鍵LED燈控制界面圖 1713122表5.1硬件測試結(jié)果 17

1緒論1.1研究的背景和意義智能家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動動化、集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的家居控制系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人民可支配的收入逐漸增多，對家居環(huán)境的要求也越來越高，因此對智能家居的發(fā)展就顯得越來越重要。現(xiàn)在智能家居行業(yè)涉及的方面包含家電控制、智能照明、安全監(jiān)控及遠(yuǎn)程抄表收費系統(tǒng)等?？梢酝ㄟ^手機(jī)、電腦等工具連接網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對室內(nèi)家電進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程控制；室內(nèi)煙霧、煤氣檢測及門窗監(jiān)控；水、電、煤氣等自動抄表收費等。智能家居系統(tǒng)控制可以給用戶提供更加智能的家居體驗，使用戶控制更簡單，更高效，也能為家庭提供可觀的節(jié)能減耗效果，使用戶居住起來更加的舒適，并且可以通過不同的設(shè)計方案滿足不同客戶的家居需求。隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的提高及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，使得家庭生活智能現(xiàn)代化成為可能。計算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)從舒適性、方便性以及安全性等方方面面影響并改變著人們的生活，顛覆了人們的生活習(xí)慣，提升了人們的生活質(zhì)量，因此智能家居控制系統(tǒng)在這樣的形式下應(yīng)運而生。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景自從1984年美國的第一幢智能建筑橫空出世，隨后的年代里，較為發(fā)達(dá)的國家紛紛的多樣化的智能家居方案，應(yīng)用頗廣，中國并沒有廣泛關(guān)注智能家居系統(tǒng)的。然而國內(nèi)近年隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，智能的住宅化又是我國住宅的一場新革命，智能家居系統(tǒng)開始如雨后春筍般發(fā)芽，諸多新型企業(yè)在智能化家居系統(tǒng)的領(lǐng)域里面越走越遠(yuǎn)。如今智能家居正方興未艾，崛起了很多智能控制系統(tǒng)，例如小米，天貓，歐瑞博等國產(chǎn)品牌帶領(lǐng)國內(nèi)智能家居系統(tǒng)奮力前進(jìn)。目前，智能技術(shù)在家居行業(yè)中已經(jīng)得到初步應(yīng)用，一些智能化家居的雛形或前期產(chǎn)品己經(jīng)出現(xiàn)。國外，如愛爾蘭的蘭開斯特大學(xué)與蘇黎世、德國、瑞典及芬蘭等學(xué)府合作，開發(fā)了一系列“智能家居”。用“智能沙發(fā)”可以開啟電視機(jī)、激活電話錄音機(jī)，還可以認(rèn)出是誰坐在沙發(fā)上，懂得說歡迎辭，甚至根據(jù)輸入的程序自動喚醒躺在特定位置的病人?！爸悄軙堋睍谪?fù)荷過重時做出投訴“智能藥品柜”會在藥物過期時發(fā)出警告。美國紐約現(xiàn)代博物館展館中央放著一張智能化桌子，里面裝了多個芯片及多個網(wǎng)絡(luò)接入點，通過感應(yīng)手的動作，控制有信息裝置的特定物體。德國烏爾姆大學(xué)的一個研究小組研制出了一種智能輪椅，它是通過一個高度發(fā)達(dá)的導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)的，這一系統(tǒng)利用它的傳感器和激光儀連續(xù)不斷地搜索其周圍的障礙物，利用一個小型計算機(jī)分析出如何選擇穿過人群的路線。這種輪椅能自動穿過擁擠的火車站大廳，而不會與人相撞。我國的家居智能化水平還處在起步和嘗試階段，具體表現(xiàn)在基礎(chǔ)比較薄弱、技術(shù)含量低等方面。國內(nèi)家居智能化的研究僅僅停留在概要性論述和一些簡單產(chǎn)品開發(fā)的層面上，缺乏系統(tǒng)的理論研究，有待于進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計。1.3論文結(jié)構(gòu)本文共分四部分對研究內(nèi)容進(jìn)行介紹，結(jié)構(gòu)安排如下：第一部分為緒論和總體設(shè)計，主要介紹了課題研究的背景、研究現(xiàn)狀、系統(tǒng)功能設(shè)計和系統(tǒng)方案等內(nèi)容；第二部分主要介紹了硬件設(shè)計，包括硬件選擇和硬件功能模塊設(shè)計。第三部分主要介紹了軟件設(shè)計，包括軟件總體設(shè)計、軟件系統(tǒng)子程序詳細(xì)設(shè)計等內(nèi)容；第四部分是系統(tǒng)測試，分別進(jìn)行了硬件測試和軟件測試，對系統(tǒng)的測試設(shè)計了測試方案和測試過程，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)。2系統(tǒng)總體設(shè)計2.1功能設(shè)計要求本文介紹一種基于stm32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。以滿意人們生活的多樣化需要，提升人們的生活質(zhì)量。實現(xiàn)如下功能：（1）使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息，并具有實時顯示功能；（2）使用手機(jī)APP實時查看家居環(huán)境的溫濕度信息功能；（3）通過手機(jī)APP，具有遠(yuǎn)程控制家居LED燈及家電智能控制功能。其中，家居模塊系統(tǒng)將在本次論文重點介紹，需要實現(xiàn)如下功能：（1）使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息；（2）具有實時顯示家居環(huán)境的溫濕度信息功能；（3）具有手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案本系統(tǒng)的總體設(shè)計方案是主要由STM32單片機(jī)控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍(lán)牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊共七部分組成，其系統(tǒng)總體框圖如圖2-1所示：圖2-1系統(tǒng)總體框圖本設(shè)計中，溫濕度傳感器DHT11采集家居環(huán)境中的溫度、濕度數(shù)據(jù)信息，STM32單片機(jī)控制模塊負(fù)責(zé)對溫濕度傳感器采集的輸入信號進(jìn)行分析和處理，驅(qū)動液晶顯示模塊實時顯示當(dāng)前采集的溫濕度信息。按鍵輸入模塊用于實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅及控制家電功能。

3硬件系統(tǒng)設(shè)計硬件電路由STM32單片機(jī)控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍(lán)牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊組成。3.1單片機(jī)控制模塊本設(shè)計采用的是STM32F103C8T6單片機(jī)芯片，外圍電路由晶振電路和復(fù)位電路一起構(gòu)成一個單片機(jī)最小系統(tǒng)。STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M內(nèi)核STM32系列的一種低功耗、高性能的32位微控制器，最高運行頻率達(dá)72MHZ[8]。并且內(nèi)部資源豐富，含有多路定時器可用，非常適合小型控制系統(tǒng)使用，同時集成度較高，外圍電路設(shè)計簡單，是一款性價比很高的控制芯片。單片機(jī)系統(tǒng)主要由STM32F103C8T6芯片和外圍電路組成，外圍電路包括晶振電路、復(fù)位電路及電源電路。單片機(jī)控制模塊主要是用于各模塊傳輸信號的采集，通過采集的信號對后續(xù)電路發(fā)出控制信號。STM32單片機(jī)控制模塊負(fù)責(zé)對溫濕度傳感器采集的輸入信號進(jìn)行分析和處理，驅(qū)動液晶顯示模塊實時顯示當(dāng)前采集的溫濕度信息。單片機(jī)控制模塊接收按鍵輸入模塊的輸入信號，實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅及控制家電功能。單片機(jī)系統(tǒng)電路圖如圖3-1所示：圖3-1單片機(jī)系統(tǒng)電路圖3.1.1晶振電路 晶振電路由石英晶體和補(bǔ)償電容C9、C11構(gòu)成，產(chǎn)生時鐘頻率驅(qū)動主控芯片工作，在進(jìn)行PCB布板時，為了減小寄生電容，晶振和電容擺放位置應(yīng)靠近芯片，同時也可以減小由外部引入的干擾電流，有助于提高振蕩器的穩(wěn)定性[9]。晶振電路如圖3-2所示：圖3-2晶振電路圖3.1.2復(fù)位電路當(dāng)復(fù)位按鍵RESET按下時，由于電解電容C8的放電特性，NRST端檢測的信號會由高電平緩慢下降為低電平；當(dāng)復(fù)位按鍵RESET被松開時，由于電解電容C8的充電特性，NRST端檢測的信號會由低電平緩慢上升為高電平，從而實現(xiàn)低電平信號維持幾個周期，使NRST端的低電平信號維持足夠長時間，程序上可以通過NRST端檢測到的電平變化實現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位[10]。電解電容及上拉電阻的存在，再配合程序可以避免一些按鍵誤操作。復(fù)位電路如圖3-3所示：圖3-3復(fù)位電路圖3.1.3電源電路本設(shè)計中，選用5V的USB電源供電，通過電源芯片轉(zhuǎn)換為3.3V電壓輸出。3.3V電壓給單片機(jī)、溫度采集模塊、液晶顯示模塊等電路供電。電源電路圖如圖3-4所示：圖3-4電源電路圖3.2溫濕度采集模塊本系統(tǒng)中，溫濕度采集模塊采用DHT11芯片，用于采集家居環(huán)境中的溫濕度信息。根據(jù)DHT11官方數(shù)據(jù)手冊可知，傳感器供電電壓范圍為3.3V到5.5V，其共有4個引腳。分別為電源，串行數(shù)據(jù)總線，空腳，接地腳。由于采用單總線方式，采用高電平時間長短來區(qū)別高低電平，因此具有較長的傳輸距離，非常適合應(yīng)用于現(xiàn)場溫濕度監(jiān)控[11]。其電路原理如圖3-5所示，采數(shù)字接口接入單片機(jī)PA5引腳。圖3-5溫濕度采集模塊電路圖3.3液晶顯示模塊本設(shè)計，液晶顯示模塊采用1.3寸OLED顯示屏，用于實時顯示家居環(huán)境溫度、濕度信息。采用SPI數(shù)據(jù)通訊方式，一共有4個引腳，1腳為接地管腳，2腳為供電引腳，3號腳為CE腳接到單片機(jī)STM32F103C8T6的PB6腳，4號腳為CSN腳接至單片機(jī)STM32F103C8T6的PB7腳。液晶顯示模塊原理圖如圖3-6所示：圖3-6液晶顯示模塊電路圖3.4按鍵輸入模塊本系統(tǒng)中，按鍵輸入模塊用于實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能，有助于提升人機(jī)交互體驗。按鍵的一端接GND，另一端接單片機(jī)的I/O口，3個按鍵對應(yīng)不同的功能，在程序中可以進(jìn)行編碼[13]。當(dāng)按鍵被按下時，對應(yīng)的I/O口向單片機(jī)輸入低電平，程序中，需對每個按鍵要實現(xiàn)的功能進(jìn)行編碼，單片機(jī)判斷哪個按鍵被按下，做出對應(yīng)的功能處理，增加或減少當(dāng)前輸入的溫度值、濕度值或者光照值，實現(xiàn)手動設(shè)置溫度、濕度、光照報警閾值功能，單片機(jī)驅(qū)動OLED顯示器模塊顯示對應(yīng)內(nèi)容。按鍵輸入模塊電路圖如圖3-7所示。圖3-7按鍵輸入模塊電路圖3.5LED燈控制模塊本系統(tǒng)中，單片機(jī)接收按鍵輸入信息，當(dāng)LED燈按鍵被按下時，單片機(jī)控制PC13輸出低電平和高電平，從而實現(xiàn)手動控制LED燈亮滅功能。LED燈控制模塊電路圖如圖3-8所示：圖3-8LED燈控制模塊電路圖3.6繼電器模塊本系統(tǒng)中，繼電器驅(qū)動模塊用于實現(xiàn)對家電的智能控制功能。本設(shè)計采用三極管驅(qū)動的方式來實現(xiàn)，圖中二極管D7A采用二極管IN4148，用于對繼電器的線圈進(jìn)行續(xù)流，因為在繼電器線圈由通電到斷開的時候，電感電流不能突變，需要一個電流的泄放回路，二極管D7A即實現(xiàn)了這以功能。R11A為限流電阻，為三極管提供合適的基極電流。R12A，D3A構(gòu)成繼電器工作指示電路。當(dāng)繼電器打開時，D3A發(fā)光。繼電器的常開觸點控制外部的220V電源，實現(xiàn)家居環(huán)境電源電路開關(guān)?？梢詫⒓矣秒娖鞯碾娫唇釉谕獠坎遄?，單片機(jī)控制模塊對按鍵輸入進(jìn)行分析，通過控制繼電器的打開和閉合，從而實現(xiàn)對家電的控制功能。系統(tǒng)的繼電器驅(qū)動模塊電路如圖3-9所示：圖3-9繼電器驅(qū)動模塊電路圖

4系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)功能是由軟硬件設(shè)計共同實現(xiàn)的，硬件是基礎(chǔ)，但主要功能的實現(xiàn)要依靠軟件設(shè)計，軟件設(shè)計的好壞決定了整個系統(tǒng)功能的優(yōu)劣。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化設(shè)計、傳感器采集程序、按鍵輸入模塊設(shè)計、液晶顯示處理。軟件采用模塊化設(shè)計方法，降低程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)等操作簡單化。軟件設(shè)計的主要子程序有：傳感器采集程序、OLED液晶顯示子程序以及按鍵掃描子程序。4.1軟件功能模塊本家居控制模塊的軟件功能模塊包含實時檢測、實時顯示和手動控制功能。1．實時檢測功能是可以對整個環(huán)境的溫度、濕度進(jìn)行實時檢測，保證檢測數(shù)值準(zhǔn)確；2．實時顯示功能是可以對整個環(huán)境中溫度、濕度數(shù)值進(jìn)行實時顯示；3．手動控制功能是可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉。4.2系統(tǒng)主程序流程圖單片機(jī)系統(tǒng)上電后，主程序首先需要完成系統(tǒng)初始化，其中包含系統(tǒng)變量定義和給系統(tǒng)變量賦初值等，為了滿足溫度、濕度采集的實時性，本程序采用循環(huán)掃描的方式對溫濕度傳感器DHT11傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。在程序開始運行后，首先進(jìn)行的系統(tǒng)初始化。在初始化中完成系統(tǒng)I/O的配置，液晶顯示初始化、串口的初始化以及系統(tǒng)運行必需參數(shù)初始化。初始化后，程序進(jìn)入循環(huán)掃描，程序首先讀取DHT11傳感器的溫度、濕度數(shù)據(jù)，然后程序調(diào)用OLED顯示函數(shù)，刷新當(dāng)前溫度、濕度值。然后程序?qū)Π存I掃描，并響應(yīng)其操作，程序設(shè)置有兩個按鍵輸入，用于實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。系統(tǒng)主程序流程圖如圖4-1所示：圖4-1主程序流程圖4.3主要模塊子程序設(shè)計4.3.1傳感器采集程序本設(shè)計中，傳感器采集程序流程圖如圖4-2所示。圖中先進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)初始化，然后初始化傳感器配置，溫濕度傳感器DHT11采集環(huán)境中的溫濕度信息，并傳輸給單片機(jī)控制模塊。圖4-2傳感器采集程序流程圖4.3.2OLED液晶顯示子程序液晶顯示子程序主要是實現(xiàn)實時對室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度信息進(jìn)行顯示。主程序完成初始化程序后，OLED液晶顯示初始化界面。溫濕度傳感器DHT11采集環(huán)境中的溫濕度信息，單片機(jī)驅(qū)動顯示模塊顯示對應(yīng)位數(shù)的數(shù)值。液晶顯示子程序流程圖如圖4-3所示：圖4-3液晶顯示子程序流程圖4.3.3按鍵掃描子程序按鍵模塊用來實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能，按鍵掃描子程序一直在主程序中循環(huán)執(zhí)行，在程序中可以先判斷哪個按鍵被按下，依據(jù)每個按鍵要實現(xiàn)的功能一一進(jìn)行內(nèi)部編碼，然后根據(jù)編碼將按鍵代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲單元，單片機(jī)判斷哪個按鍵被按下，做出對應(yīng)的功能處理。按鍵掃描子程序流程圖如圖4-4所示：圖4-4按鍵掃描子程序流程圖

5系統(tǒng)實現(xiàn)在硬件制作和軟件設(shè)計過程中遇到很多疑點，針對各種問題需要查閱足夠詳細(xì)的資料。在硬件制作中，了解各元器件的功能特性和引腳后再進(jìn)行焊接，確保焊接正確。軟件設(shè)計中，需要注意函數(shù)的用法和主程序中各模塊函數(shù)的調(diào)用，應(yīng)在編程前設(shè)計好流程圖。5.1硬件調(diào)試根據(jù)電路圖，將STM32單片機(jī)控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、藍(lán)牙通訊模塊、LED燈控制模塊及繼電器模塊焊接在電路板上，系統(tǒng)實物連接圖如下圖5-1系統(tǒng)實物圖。圖5-1實物連接圖實物焊接完后，進(jìn)行硬件調(diào)試工作。本系統(tǒng)并不復(fù)雜，系統(tǒng)硬件調(diào)試工作相對簡單，首先根據(jù)電路圖檢查電路的焊接及管腳連接是否正確，電路板是否存在短路或者斷路的現(xiàn)象，單片機(jī)控制模塊是否可以正常上電，使用萬用表檢測下電源部分的各個輸出電壓值是否正常，經(jīng)調(diào)試正常后方可接到各部分電路。用電吹風(fēng)在溫濕度傳感器DHT11上方加熱，觀察液晶顯示上當(dāng)前溫度的數(shù)值會升高。液晶顯示界面圖如下圖5.2所示。圖5-2液晶顯示界面圖按下繼電器控制按鍵，可以觀察到繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)打開和閉合。按鍵繼電器控制界面圖如下圖5-3所示。圖5-3按鍵繼電器控制界面圖按下LED燈控制按鍵，可以觀察到LED燈能夠?qū)崿F(xiàn)亮滅。按鍵LED燈控制界面圖如下圖5-4所示。圖5-4按鍵LED燈控制界面圖對數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接收和單片機(jī)控制模塊的功能進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表5.1所示。表5.1硬件測試結(jié)果測試功能預(yù)期結(jié)果實際結(jié)果測試是否成功實時檢測可以正確檢測環(huán)境的溫度、濕度可以正確檢測環(huán)境的溫度、濕度成功實時顯示可以顯示檢測環(huán)境的溫度、濕度數(shù)值可以顯示檢測環(huán)境的溫度、濕度數(shù)值成功手動控制可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉可以通過按鍵模塊控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉成功硬件測試結(jié)果分析：本系統(tǒng)在測試時，實現(xiàn)應(yīng)具備的功能。5.2軟件調(diào)試（1）使用Keil軟件進(jìn)行軟件代碼編寫，打開基于STM32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)代碼；（2）編譯調(diào)試程序，若調(diào)試出錯，修改對應(yīng)的代碼語句，直到程序OK；（3）調(diào)試通過后，把編譯好的HEX文件下載到STM32F103C8T6單片機(jī)中；（4）將調(diào)試好的代碼程序燒錄，觀察OLED液晶顯示情況。 （5）打開傳感器采集程序，觀察OLED液晶顯示情況，是否顯示溫度、濕度數(shù)據(jù)。（6）打開按鍵掃描程序，觀察是否能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉。軟件測試結(jié)果分析：軟件平臺提供了實時檢測及實時顯示家居環(huán)境溫度、濕度數(shù)值功能，以及實現(xiàn)手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能，完全能夠達(dá)到預(yù)期效果。

總結(jié)通過對本系統(tǒng)設(shè)計的功能要求，制定了與其相應(yīng)的設(shè)計方案，并且由這個設(shè)計方案編寫出相應(yīng)的代碼和對其進(jìn)行各模塊的實現(xiàn)和調(diào)試，終于實現(xiàn)了基于STM32的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，對家居控制系統(tǒng)的構(gòu)建以及單片機(jī)技術(shù)的運用有了更深入的了解，對傳感器技術(shù)的運用有了很大的認(rèn)知和幫助。本家居控制模塊實現(xiàn)以下功能：（1）使用溫濕度傳感器DHT11實時檢測家居環(huán)境的溫濕度信息；（2）具有實時顯示家居環(huán)境的溫濕度信息功能；（3）具有手動控制家居LED燈亮滅及家電打開和關(guān)閉功能。綜上所述，本系統(tǒng)完成了系統(tǒng)功能設(shè)計要求。但仍存在不足之處，其中，傳感器使用的是集成模塊DHT11，雖然外圍電路設(shè)計更加簡單，但是整個系統(tǒng)成本也提高了，采集的溫度和濕度的精確度還有待進(jìn)一步改善。本人從對系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程中也受益匪淺，今后的日子里，將進(jìn)一步加強(qiáng)對單片機(jī)技術(shù)的認(rèn)識、理解和運用，以及在控制系統(tǒng)中的運用。今后將在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能上，考慮增加更多的家居環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)，如光照強(qiáng)度、煙霧濃度信息，同時考慮增加蜂鳴器報警模塊，使整個系統(tǒng)更加完整，進(jìn)一步充分了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使整個系統(tǒng)更加智能化，更符合當(dāng)代的發(fā)展潮流。

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