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1、 本科毕业设计（论文）智能家居传感网络控制器的设计付华燕 山 大 学2015年6 月 / 本科毕业设计（论文）智能家居传感网络控制器的设计学院：里仁学院 专 业：智能家居传感网络控制器的设计学生：付 华学 号：8 指导 教师：卢辉斌 答辩 日期：2015年6月23日 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： 里仁学院 系级教学单位：电子工程系 学号8学生付华专 业班 级11电信5班题目名称智能家居传感网络控制器的设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）2.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）题目类型1.毕业
2、设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ）主要容1学习E-HOME的基本实现方法2了解目前E-HOME的基本功能3设计具有自己特色的E-HOME系统4总体方案设计与说明基本要求1 掌握网络技术在E-HOME的应用2 完成控制器的设计3 完成功能设计与实现方法参考资料1 单片机原理2 微机原理3网络技术4模拟与数字电子技术周 次第14周第5 8周第912周第13 16周第1718周 完成的容资料准备，整体设计完成.开题报告原理设计程序设计与调试中期检查总体实验与系统形成论文撰写，答辩指导教师：卢辉斌职称： 教授 2015年3月1 日系级教学单位审批：2015
3、年 月 日摘 要随着数字化技术取得迅猛发展并渗透到各个领域，电子信息技术，控制技术的日益提升，社会信息化的逐步加快，促使人们的生活、工作、学习以与通讯的关系日渐紧密，人们对住房的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以与美观方便的居住环境，先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理等等。如今社会人们日益增长的需求使得家居智能化已经成为一种趋势。智能家居系统是涵盖智能控制、电子技术、通信技术、传感器技术等学科前沿的热点研究领域，其研究与应用具有巨大的理论和现实意义。本文设计了一种基于嵌入式微处理器STM32单片机的智能家居系统的控制方法，实现了
4、智能家居系统的智能控制。文中详细地介绍了智能家居系统的控制原理，设计了智能家居系统的控制电路、电源电路和各个模块的电路，重点进行了单片机控制电路的设计与程序的编写。采用PCB专业绘制软件Altium Designer 绘制了原理图和PCB图，并且进行打样制作出了硬件电路；采用ESP8266无线模块对控制系统的信息进行远程无线通信，可以实现远程无线监控；采用MQ-7型一氧化碳气体传感器家居各个房间进行对一氧化碳气体浓度的监测；采用keil Vision4作为STM32单片机的编程软件。最终实现了智能家居控制系统的设计。关键词 智能家居; 单片机; MQ-7 ; 无线通信AbstractWith
5、digital technology has made rapid development and penetration into all areas ,the rising of electronics and information technology, control technology, information society gradually accelerate have prompted peoples lives, work, learning to closely communication , people housing requirements are no l
6、onger simply a matter of space, but more attention is a highly secure, comfortable and convenient and beautiful living environment,for example advanced communicationfacilities, complete and efficient information terminals, automated, intelligent home appliances, network resource management,and etc .
7、 The growing needs of society makes intelligent home has become a trend today. Smart home system is a hot area of research covered the frontier of intelligent control, electronic technology, communication technology, sensor technology. Its research and applications has great theoretical and practica
8、l significance.This paper presents a control method of smart home system based on an embedded microprocessor STM32 microcontroller to achieve the intelligent control of the smart home system. This paper describes the principles of smart home control systems , the design of the control circuit, the p
9、ower supply circuit and each module circuit smart home system in detail, focusing on the preparation of the MCU control circuit design and application. Using professional software Altium Designer draw PCB map and schematic, and proofing produced a hardware circuit; Using ESP8266 wireless module for
10、remote wireless communication information of control system, can realize remote wireless monitoring; MQ-7-type carbon monoxide Household gas sensors is used in each room to monitor theconcentration of carbon monoxide gas; STM32 microcontroller programming software is Keil Vision4 . And ultimately th
11、e design of intelligent home control systems.Keywords Smart home； Microcontroller ；MQ-7 ；Wireless communication目 录摘 要IAbstractIII第1章 绪 论11.1 课题背景与意义11.2 目前的研究现状21.2.1 国外的发展现状21.2.2 国的发展现状31.3 本论文的主要容4第2章 智能家居系统总体结构的设计72.1 智能家居系统的设计要求72.2 智能家居系统的功能72.3 智能家居系统的总体结构82.4 主控芯片STM32介绍92.4.1 STM32的核简介92.4.
12、2 中断管理102.4.3 系统的滴答定时器112.4.4 电源控制122.4.5 时钟132.4.6 通用和复用功能IO132.4.7 中断和事件142.4.8 模拟/数字转换(ADC)152.4.9 定时器162.5 本章小结17第3章 智能家居系统硬件电路的设计193.1 控制芯片电路的设计193.2稳压电源设计233.2.15V稳压芯片7805简介233.2.2 LM7805特性243.2.3 LM7805典型应用电路243.2.4 LM1117简介243.2.5 LM1117特性253.2.6 LM1117典型应用电路253.3一氧化碳传感器电路的设计263.4 WiFi模块电路的设
13、计263.5 单片机与PC机通信电路293.6 本章小结30第4章 智能家居系统程序的设计314.1 程序语言的选择314.2 软件开发环境与程序实现314.2.1开发环境314.2.2新建工程314.2.3基于STM32_V3.5固件库的程序开发324.2.4固件库重要头文件解析324.3 程序的设计思路334.4 主函数程流程图334.5 本章小结34第5章 硬件电路的制作与调试355.1Altium Designer软件简介355.2 Altium Designer软件界面355.3 系统主控部分PCB图365.4 系统主控部分电子元件的焊接385.5系统运行效果图395.6 本章小结3
14、9结论41参考文献43致45附录147附录251附录355附录465第1章 绪 论1.1 课题背景与意义进入21世纪后，数字化技术取得迅猛发展并渗透到各个领域，电子信息技术，控制技术的日益提升，社会信息化的逐步加快，促使人们的生活、工作、学习以与通讯的关系日渐紧密，信息化社会在改变人们生活习惯和工作方式的同时，也对我们的传统住宅提出了挑战。我们很容易的发现，人们对住房的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以与美观方便的居住环境，先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理与购物方式等等。如今社会人们日益增长的需求使得家居智能化已经成为一种趋势。智能家居1系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广比较晚，智能家居系统进入我国的时间大约在90年代末，至今已存在相当数量的智能化小区与住宅，发展速度非常惊人。所谓的智能家居系统是现代电子技术、自动化技术与通信技术相结合的产物。它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境和安全进行监控、报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活与工作环境2。智能家居系统将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用
