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编号：
HJJ-32-2021-009
设计简介：
本设计是基于单片机的智能家居控制系统，主要实现以下功能：
- 可通过DS18B20实时测量环境温度
- 温度具有上下限，自动模式下温度超出限值，GMS发送短信
- 温度上下限通过手机蓝牙设置
- 系统可通过手机蓝牙、红外遥控器以及按键控制
控制内容： - 门开关（继电器）
- 窗帘开关（步进电机）
- 空调制冷制热（两个继电器）
- 彩灯（WS2812B灯珠）
标签：32单片机、DS18B20、WS2812B、蓝牙
题目扩展：智能家居，家居控制，联动控制
1. 中控部分
- 核心控制器：采用STM32F103单片机，负责获取输入数据、进行数据处理，并控制输出部分的操作。
- 功能：实现数据的采集、处理、逻辑判断及控制指令的发送，确保系统各模块协同工作。
2. 输入部分
- 温度检测模块：DS18B20模块用于检测当前环境温度值。
- 独立按键：四个独立按键用于控制门、窗帘、彩灯、空调的工作状态。
- 供电电路：为整个系统提供稳定电源。
- 红外接收管：用于接收遥控器信号，实现对门、窗帘、彩灯、空调的远程控制。
3. 输出部分
- 显示模块：LCD1602显示当前温度、空调状态等信息。
- 加热控制：继电器控制加热片，当温度低于设置最小值时，加热片工作。
- 制冷控制：继电器控制制冷片，当温度高于设置最大值时，制冷片工作。
- 门控制：继电器控制门的开、关。
- 窗帘控制：电机驱动模块控制四项步进电机，模拟窗户的开、关。
- GSM模块：当温度超出设定阈值时，通过GSM模块向手机发送报警信息。
- 蓝牙模块：通过蓝牙模块向手机发送温度阈值信息，并支持远程调整温度阈值。
- RGB彩灯：发出不同颜色的光，用于环境氛围调节。
- 遥控器：通过红外接收管接收遥控器信号，实现对门、窗帘、彩灯、空调的远程控制。
第五章 系统装置调试
5.1 系统装置总体设计
首先要做的是电路焊接，有电源模块、显示模块、单片机模块、独立按键、JDY-31蓝牙模块、DS18B20温度检测模块、GSM模块、RGB彩灯、三个继电器模块、MX1508步进电机及驱动模块、蓝牙模块和蜂鸣器。其中，单片机采用的是STC32F103芯片；显示模块采用LCD1602显示温度、空调状态和模式；四个独立按键用于控制门、窗帘、彩灯、空调的工作状态；MX1508步进电机及驱动模块用于模拟窗帘的开、关。如图5-1所示，接入电源，测试一切正常后，此时显示当前的温度、空调状态、自动模式。
图5-1 完整焊接系统装置图
5.2 手动模式系统装置测试
如图5-2所示为连接蓝牙系统装置测试图，手机会收到温度最大值和温度最小值。如图5-3所示为蓝牙控制面板系统装置测试图。如图5-4所示，可以用手机控制面板中的门、遥控器中的1号键和按键1控制门的开关，继电器绿灯亮，说明门已开。如图5-5所示，可以用手机控制面板中的窗帘、遥控器中的2号键和按键2控制窗帘的开关，继电器绿灯亮，说明打开窗帘。如图5-6所示，可以用手机控制面板中的彩灯、遥控器中的3号键和按键3控制彩灯的开关。如图5-7、图5-8、图5-9、图5-10所示，可以用手机控制面板中的空调、遥控器中的4号键和洞洞板上的按键依次控制空调的制冷、加热、关闭、自动模式。
图5-2 蓝牙连接系统装置测试图
图5-3 蓝牙控制面板系统装置测试图
图5-4 控制门的系统装置测试图
图5-5 控制窗帘的系统装置测试图
图5-6 控制RGB彩灯系统装置测试图
图5-7 空调制冷系统装置测试图
图5-8 空调制热系统装置测试图
图5-9 空调关闭系统装置测试图
图5-10 空调自动系统装置测试图
5.3 自动模式系统装置测试
如图5-11所示，在空调自动模式下，当温度小于温度最小值时，加热继电器的绿灯亮，给手机发送短信。如图5-12所示，当温度大于温度最大值时，制冷继电器的绿灯亮，给手机发送短信。此外，在手机接收温度上下限的界面可设置温度的上下限，H为设置温度上限，L为设置温度下限。
图5-11 自动加热系统装置测试图
图5-12 自动制冷系统装置测试图
设计摘要：
针对目前大部分家庭的家居都是独立控制，而且只能通过对家居电源的切断才能实现对家居的控制，存在很多的问题。比如不能及时掌握家中家居的环境情况是否达到最适合居住的条件：温度和湿度灯。在下雨时不在家家里面窗帘没有关闭，出门了忘记关空调等等问题。此次设计基于单片机的智能家居控制系统是以家居为研究对象，以STN32F103C8T6为此次设计的主控芯片，主要研究内容分为以下几个部分：
- 研究通过蓝牙对家庭空调的远程控制，实现制冷制热的切换。
- 研究通过GSM对家庭安全进行监控，当温度过高时发送短信到用户手机进行通知，作出相应措施。
- 研究通过蓝牙/红外遥控/按键操作对家庭电器，如空调，窗帘，彩灯，大门的控制操作。
- 研究整套智能家居控制系统在实际应用中的可行性，对其进行合理化改善。
关键词：智能家居；蓝牙模块；温度检测；GSM
字数：10000+
内容预览：
目 录
第一章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
第二章 系统总体设计方案
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
第三章 系统硬件设计
3.1 整体设计
3.2 电源电路设计
3.3 控制电路
3.3.1 单片机的最小系统
3.3.2 温度传感器
3.3.3 继电器电路
3.4 通讯电路
3.4.1 蓝牙电路
3.4.2 GSM电路
第四章 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 处理函数流程设计
第五章 系统装置调试
5.1 系统装置总体设计
5.2 手动模式系统装置测试
5.3 自动模式系统装置测试
第六章 总结与展望
致 谢
参考文献
附录
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