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1、本科毕业设计(论文)题目名称： 基于STM32的智能家居系统设计 学 院： 计算机科学技术学院 专业年级： 计算机科学与技术（工）12级 学生姓名： 张云朋 班级学号： 1 班 41号 指导教师： 范忠诚 2016 年 6 月 / 实用精品文档摘 要随着科技的不断发展进步和人们对家居生活要求的逐步变高，智能家居已经得到了人们的认可，而现如今一套完整的智能家居设备价格昂贵，一般的家庭难以承受其高昂的价格，针对此种现象，一款功能稳定全面，但成本低廉的智能家居产品会帮助人们在价格和功能之间找到一条满足人们愿望的出路。此款智能家居采用STM32处理器，技术成熟，程序移植方便，价格低廉。本款家居设备设计
2、包括硬件设计和软件设计两个部分：硬件设计包含 ：12864液晶电路、温度湿度传感器电路、烟雾浓度采集电路、ADC转换电路、报警电路、电源电路、光照采集电路和灯光控制部分电路，软件设计包含主程序、数据（温度、湿度，气体浓度，光照）检测及处理、和标准气体标定、ADC数据转换，当气体浓度超限时报警程序。经实验测试结果表明该智能家居设备有自动检测家庭环境指标并可以对采集信息进行及时稳妥的处理，精度高，检测范围广，稳定性好，显示简单，操作简便，抗干扰能力强等优良性能。关键词：ARM-M3；ADC；数据采集与处理；智能家居AbstractAlong with the continuous developm
3、ent of science and technology progress and peoples requirement for household life gradually become tall, intelligent household has gained the recognition of people, now a complete set of intelligent household equipment is expensive, the average family is difficult to afford the high prices, aiming a
4、t this phenomenon, a stable overall function, but low-cost intelligent household products can help people find a way out between price and functionality. This intelligent household USES STM32 processor, mature technology, application transplant convenience, low prices. This household equipment desig
5、n including hardware design and software design of two parts: hardware design includes: 12864 LCD, reactive temperature, humidity sensor circuit, the concentration of the smoke collecting circuit, ADC conversion circuit, alarm circuit, power circuit, acquisition circuit and lighting lighting control
6、 circuit, software design includes the main program, data (temperature, humidity, gas concentration, light) detection and processing, and calibration standard gases, ADC data conversion, when gas concentration overrun alarm program. By the experimental test results show that the smart home devices h
7、ave automatic detection family environment index and can be conducted to collect information to err on the side of the processed on time, high precision, detection range, good stability, display is simple, easy operation, strong anti-interference ability and other excellent properties.Key words: ARM
8、v7-M; ADC; Data acquisition and processing; serial communication目 录1.2 课题意义11.3 国内外发展概况11.4 指导思想2第2章 开发工具与MCU简介32.1 STM32F10XX32.2 KEIL MDK5第3章 总体分析与设计73.1 方案分析73.1.1 整体系统方案分析73.1.2 数据采集方案设计83.1.3 数据存储方案分析83.1.4 显示方案分析103.2 功能设计10第4章 详细设计与实现124.1 界面设计124.2 原理图设计134.2.1 数据采集模块144.2.2 温湿度传感器模块154.2.3
9、烟雾传感模块164.2.4 液晶显示电路设计174.2.5 报警电路的设计194.2.6 时钟模块204.3 业务处理模块设计224.3.1 界面显示任务224.3.2 AD采样及数据处理234.3.3 烟雾传感器284.3.4 温湿度传感器304.4.5 灯光控制与光照检测32第5章 结果分析365.1 硬件设计的结果分析365.1.1 温湿度模块的分析365.1.2 光照模块的分析365.1.3 烟雾检测375.1.4 硬件综合测试375.2 软件设计的结果分析38结 论39致 谢40参考文献41附 录42第1章 绪 论 1.1 选题背景进入21世纪，人们的生活节奏越来越快，生活压力也越来
10、越大，家成为人们最温馨的地方，人们对待自己最温暖舒适的家庭环境要求也随之在不断提高，如今的人们早八晚五的工作，上级的压力，父母长辈的压力，同事之间盲目的攀比等等，早已经将当代人压的喘难以呼吸，人们似乎已经注意到了家是自己的避风港，家居生活得到了人们的广泛关注，如今电子行业的发展速度飞涨，智能产品横飞，先进的科技与人们想要的智能家居生活擦出了美丽的火花-智能家居，时光荏苒，转眼间，智能家居从出现到现如今经历了几十年的漫长发展逐步走向成熟，安全，智能，方便的家居生活得到了广大普通百姓的认可，从企业到个人都无时无刻与它发生着亲密关系，人们已经清楚的看到，智能家居的发展已成必然，他的腾飞亦不可阻挡。1
11、.2 课题意义众所周知智能家居应经崭露头角，近几年一直以良好高速的发展态势在前进，智能家居市场上也开始出现了很多新颖的设备来满足人们的生活需要，但从总体的状况来分析总结，仍有不尽善尽美的地方，最主要两点是标准不统一和权威产品的缺乏。伴随着科技的进步，经济的发展，人们的财富变多的同时，对自己的生活环境的要求水平也的随着变高，智能家居也越发变的受人青睐。家居智能化控制的开发和研究是未来国家经济发展的必然趋势。智能家居控制器可以为系统提供更智能更人性化生活模式，使住户的生活更加便捷，更高效，更能为家庭的日常活动，为快节奏的都是生活减小人们的压力，同时提供巨大方便。而且在现在这个重视健康环保的世界里，
12、智能的为住户提供检测好空气的温度，湿度等检查空气成分让住户安心，放心可以满足人们的个性化需求。同时，智能家居控制器可以根据住户的要求调整方案，紧急事故处理，危机救护等急救控制，充分满足用户的需要。1.3 国内外发展概况智能家居在国内早已经不是一个新兴产业，处于一个导入期与成长期的临界点，大众市场的消费观念还未完全形成，但随着智能家居市场经营者推广的进一步实施，引导消费者的消费方向和新产品的使用等措施的应用，智能家居市场的的活跃只是时间的问题。如今智能家居至今在中国已经历了近13年的发展，从人们刚开始的梦想，到今天真真正正的走进我们的生活，经历了一个反复曲折路。在1994年-1999，渡过智能家
13、居的第一阶段萌芽期/智能小区期，在2000年-2005年期间，迎来了自己的第二阶段开创期，在2006年，经过了5年的发展，智能家居正式进入第三阶段-徘徊期，现如今，我们正在经历他的第四个阶段-融合演变期，自进入2011年以后，产品需求市场明显增长，现阶段房产行业不好，智能家居的进入能否再添新动力受到大家的关注。智能家居的产品需求量增长说明智能家居行业进入了一个新的时间段，接下来的几年的时间里，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方面协议与技术标准也开始慢慢走向统一，为标准化生产提供软条件的准备。而良好的势头也吸引了一批商人的加入，开发人员工资不断攀高，新的产品层出不穷，市场竞争越来越
14、激烈。根据美国该行业权威公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭智能家居方面的花费大概在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%.PARKS公司的资料亦显示：到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元，由此可知，智能家居无论在国内还是国外都有良好的发展前景，形势一片大好。1.4 指导思想 本系统开发基于C语言。使用Keil4集成开发环境，使用现已经技术成熟的器材，以保障系统正常安全使用、质量性能好、稳定。界面操作简单，功能全面，实用性强，人机交互友好，无需复杂操作就可以使用产品，易学易用。 第2章 开发工具与MCU简介2.1 STM32F10XXSTM32系列单片机是为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的，十分适合现在的智能家居研发，款型多、功能完备，资料丰富，技术也相对成熟，下面我们就来系统的了解一下这款单片机。按内核架构分为不同产品。其中STM32F1系列有:STM32F103增强型系列STM32F101基本型系列STM32F105、STM32F107互联型系列增强型系列时钟频率为72MHz，再同品型的单片机中是性能最好的一款;普通型的时钟频率为36M
