STM32嵌入式实现智能家居控制系统

1 Q) b6 ~3 k  c: b2 e, A本文将讲述如何用STM32嵌入式实现智能家居控制系统，所谓智能就是实时监测自主控制一些因素，如，温度、湿度、光照强度等，当室内光线较暗时自动打开灯，根据光线亮度的不同开灯数量也不同，当室内温度过高时红灯不停的闪烁，蜂鸣器也报警提醒主人室内温度过高要打开空调，当室内湿度过高时风扇开始工作，让室内湿度降下来，那么如何实现这些功能呢？下面我们开始介绍！
8 I2 X% i. x* \9 j2 S$ C. ]/ ]  a0 N8 _
4 I0 x* A4 _+ u- c+ g  W0 e一、本文用到的器件有：
STM32F103R6 单片机
3 G$ ?9 I9 T7 U3 i1 V, cLCD12864 液晶显示屏
DHT11 温湿度传感器
$ ~' C: E# d7 k5 V. lRETCH 光敏电阻
( f0 a2 ~4 g1 [0 N. X3 u0 _FAN-DC 直流风扇
BUZZER 蜂鸣器
& i$ U) K. U* [* [) F- Y电阻、按键等

& }1 m' d$ f* A1 f6 o! J
二、实现的功能是：
# X# b, @% `/ ^( F3 x: r有两种控制模式，分别是默认的智能控制模式和手动控制模式，按下按键MODE可切换控制模式
/ d# c+ o; G2 _% r3 c% b. _  c+ r

2 j& u, o6 a4 W智能控制模式中温湿度传感器实时监测当前温湿度，当温度大于30红灯闪烁，蜂鸣器报警，当湿度大于50时，风扇工作，当光照强度小于3000时点亮一个灯，小于2000时点亮二个灯

+ n1 r$ x) X" d7 P+ a
手动控制模式中，按下UP键或者 DOWN键可上下移动光标，按下OK键可打开或关闭当前状态

  {  B% K1 w8 G
; V( I3 w; B% }) ]- t; L& ?1 D自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节

$ i1 ]8 I( g8 r& |$ ~* G% j
三、原理图如下：
* Z1 _0 u( a; K+ X0 a! G. U

四、代码实现：
0 l8 [! G9 U4 I% a* e) q, R) v! w7 z5 v

1. 
   7 Z5 g! Y; Q) {; I$ l
2. #include "stm32f10x.h"
   8 Q, W$ Y* Z% p
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   ; U: e6 O. j1 h- o8 R" f+ [& c
5. #include <stdio.h>
   
6. #include "adc.h"
   
7. 
   & K) u$ W2 z: ^. d9 P5 {! [# ]% l) Q
8. #define UP     1
   6 K1 W6 f& \& \5 e5 w
9. #define DOWN   2
   . I9 i7 |# f9 z8 v
10. #define OK     3
    
11. #define MODE   4
    
12. #define NONE   0
    
13. 
    3 c7 ~3 B4 I; U# U7 @+ E
14. 
    8 p* n% ~1 W  x  y9 j
15. void main_delay(int time)
    
16. {
    
17.   int i,j;
    
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    
19.   {
    # M% ~+ y* q0 c# F/ C* b; y
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    
21.     {
    
22.       j++;
    & \; C) P3 d' }9 m: t8 B
23.       j--;
    6 N6 M3 z! j* v( y- v7 t) ]
24.     }
    7 ~6 c. X8 T& _, q3 G# |2 ]* C- n) I; I
25.   }
    : a4 r/ H9 {: R. o
26. }
    : I9 d) R# N: j
27. 
    
28. //按键初始化
    ! k( o6 c8 `& _- t" X6 G. H9 t
29. void keyInit()
    
30. {
    
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    " [0 ?( D' h. ?7 y% i
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
    3 r$ Z0 o3 }+ f: Z2 G% N
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ( e3 v- U/ W/ _, i
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    ( M" Y( `; s# w- M
37. }
    # U, Y( c- H3 t2 v4 M
38. //读取按键的值
    1 O" i0 A9 b' N2 s' X9 o3 N
39. int keyRead()
    
40. {
    ) N6 Y3 G+ K5 B- N) A- u! @/ F7 j
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    3 b8 z5 E4 l2 `
42.     return UP;//上
    3 }# K# `+ [% a/ J
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    * u, R9 k8 E. Q1 r- Z
44.     return DOWN;//下
    
45.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) == 0)
    
46.     return OK;//确定
    
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    ! ^9 ^, }$ ?. G
48.     return MODE;//模式切换
    & b% D6 z& [' G! F) X3 n+ V; m  ~+ v9 O
49.   return NONE;
    / N. _* e, O: c6 S, y
50. }
    / ]) ?0 o2 K* M( M; H
51. 
    ' `: w  S3 x( h
52. //风扇初始化
    1 s7 g4 p& N" A) K! q: C
53. void fanInit()
    
54. {
    
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    2 Y9 V" G/ x2 W+ q
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    # s: @& y- W; o$ W& e
62. }
    
63. //控制风扇开关 fanSwitch(1);//开风扇 fanSwitch(0);//关风扇
    1 f# J/ y2 m0 \& D
64. void fanSwitch(int sw)// 参数 传递1 开 传递0  关
    
65. {// 1 真 0 假  真执行：左边，开风扇，假执行：右边，关风扇
    - C# E, P- |" q% ?$ v# O1 u
66.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
    
67. }
    ! a: `  B1 l+ F0 f$ [/ a9 C2 Z
68. 
    
69. //蜂鸣器初始化
    
70. void buzzerInit()
    
71. {
    % P9 ?0 A+ j/ X* i7 }- K
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    0 }- Q0 Q6 ]# ~/ z
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    : j/ h; u, l0 z- f, \6 B3 R0 r
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    7 a2 T( R) P" K
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    4 `" J8 k& f. N$ ^# I- L9 {
77.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    
78.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);//置1 蜂鸣器关
    
79. }
    
80. //蜂鸣器开关
    
81. void buzzerSwitch(int sw) //1开 0关
    . F0 B# h3 a5 j
82. {
    
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    & A% _7 g  K% ^5 G7 i
84. }
    4 U. B: U6 v6 X( A/ }
85. 
    . ]8 L9 g! g* a7 R
86. //LED初始化
    ( w; x+ ]8 X6 B" F5 \: q* ?
87. void ledInit()
    
88. {
    # b4 n' Q/ O/ j4 q
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    : o  {% ?8 O- A/ y; R
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    8 P7 k) ~2 G8 w  D7 ]
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    8 v6 H7 S$ [9 D( z9 ~7 [
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    4 R# F- h8 E  O- K
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    5 ^% {3 v, c, `# c
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    # g1 d9 W9 t9 e$ P! ]; l% f- J
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    
96. }
    # v- X6 x; f% ~+ x0 \
97. 
    
98. //控制LED的开关 ledSwitch(3,1);
    ; F8 P( `* i0 H1 \& z' N
99. void ledSwitch(int n,int sw)//n代表灯的编号 sw 1开 0关
    ' W5 I/ \4 B$ d# R
100. {
     
101.   switch(n)
     
102.   {
     % B! h$ O8 y% R! R! r) s+ e
103.     case 1: //编号为1的LED
     
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     
105.       break;
     ) d! s$ r3 ~2 v5 G
106.     case 2: //编号为2的LED
     
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     3 S: R9 @, r% D* ^  ^
108.       break;
     
109.     case 3: //编号为3的LED
     
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     
111.       break;
     
112.   }
     , `7 ~  N& d$ I. A
113. }
     - C  {. j% \6 \) ]$ M
114. 
     
115. 
     
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     6 r% A9 {3 d" u+ o' p2 [% x
117. void systemInit()
     6 k7 _) \% p& _. C: T$ S& l
118. {
     5 C' b2 ?& U' N$ [5 q
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     
120.   Adc_Init();//ADC初始化
     
121.   DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
     
122.   keyInit();//按键初始化
     3 M5 S: N: ^& e
123.   fanInit();//风扇初始化
     
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     2 U* \  F3 }$ t+ N
125.   ledInit();//led初始化
     ! f! V# B+ @9 |9 r  X
126. }
     
127. 
     % g+ o4 k' J" g! g4 f
128. int main(void)
     , F* W5 L. W3 J1 W4 z2 l
129. {   
     ) P9 N1 l' S+ u8 ]# U
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     2 O: O* s1 f/ W0 A* e, \
132.   int light;//保存光照强度
     / F: u0 D" @6 a8 j' m6 \; [- @1 p
133.   int key;//保存读取到的按键的值
     
134.   char buf[100] = { 0 };//用来保存格式化出的字符串
     
135.   int flag = 3;//flag时刻代表当前星星的行数
     . F' ]# k2 M1 ~7 r( g0 h* b2 f
136.   u8 *menu[4] = {"LED1","LED2","FAN","BUZZER"};//字符指针数组
     * t+ i% @) E  {5 A
137.   int i;//循环变量
     
138.   
     
139.   systemInit();//系统初始化
     - j8 |4 a# S  i) m) A
140.   
     ' W$ I' e6 O/ l! ^
141.   while(1)
     ( F6 A3 V$ J5 S' W7 ^
142.   {
     $ V  ^- x( Y7 O1 ~& K9 Q
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     2 Z) a" _% ~' R: g# h
144.     DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//读取温湿度
     
145.     light = Get_Adc();//读取光照强度
     
146.     sprintf(buf,"TEMP:%d   HUM:%d",temp,hum);//格式化字符串
     6 Y- s9 Y- @2 Y& W
147.     LCD_P6x8Str(0,0,(u8*)buf);//第0行打印温度和湿度
     & K) A5 Y0 d- `( N) w* K$ H! M/ g
148.     sprintf(buf,"LIGHT:%d   ",light);//格式化字符串
     
149.     LCD_P6x8Str(0,1,(u8*)buf);//第1行打印光照强度
     2 z5 ^1 f- ^1 t( ]
150.     //默认就是智能控制模式 temp > 30 报警红灯闪烁 hum > 50 风扇开 0-2000开一个LED 2000-4500开两个灯
     / s+ j( k* \9 U4 _
151.     if(!status[4])//status[4] 初始值是0
     
152.     {
     5 }' p9 L( O3 R% o
153.       //温度
     
154.       if(temp > 30)
     7 n. m( A9 ]- I2 C
155.       {
     
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     9 B; \4 R  A  \9 b" N
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     
158.         main_delay(200);
     & L( {5 z+ F7 E! G0 u' Y6 L1 U7 i' U
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     5 g9 a% _' J7 {
160.       }
     
161.       else
     
162.       {
     
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     * m- F+ v& s$ _! N! H) ?0 R: I
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
       j: t$ i  k+ e0 r4 N
165.       }
     
166.       //湿度
     
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     * d1 d1 _' s; Q4 M9 N, u& g
170.       {
     
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     4 v4 x1 S2 g9 v- Z8 n
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
173.       }
     
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     - n; b" t0 q) k
175.       {
     4 ?. V/ y: E0 Q% G8 ~3 V: Q0 q( |
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
178.       }
     4 S+ F( E! B/ c3 [2 G
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     
180.       {
     
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     
183.       }
     5 \- D% H7 }2 h6 T# @
184.     }
     
185.     //在第3-6行显示菜单
     
186.     for(i = 0; i < 4; i++)//i == 0 1 2 3
     
187.       LCD_P6x8Str(0,i+3,menu[i]);// i+2  3 4 5 6 行
     
188.     LCD_P6x8Str(40,flag,"*");
     9 J( y; x$ ^2 m1 q) g. g- i1 w. O
189.    
     
190.     //添加按键输入
     
191.     key = keyRead();
     
192.     if(key == UP)//向上键
     
193.     {
     
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     % c- m# |' ?& V8 K' ]
196.     }
     
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     & O5 a  V( s) s1 E8 A
198.     {
     
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     / M- c- w- ~% W( [) K  K, a$ `0 x
201.     }
     ! k! H: r' S4 I, Y7 z) R# ~5 o  D
202.     else if(key == OK)//按了OK键
     * y$ q( B0 w" d* g, z9 I0 |
203.     {
     
204.       //判断星星在哪一行，控制哪个器件
     
205.       switch(flag)
     ' e4 D& b+ r* o" n
206.       {
     
207.         case 3://LED1
     # Z' I' w6 H/ G6 S! G! X8 s
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     
209.           break;
     
210.         case 4://LED2
     2 O3 D0 l$ o% Q, E$ n0 ~1 `1 b
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     0 `6 T& m" x; x4 {0 x3 l
212.           break;
     + \  @6 D6 p2 t/ I7 V
213.         case 5://FAN
     9 X6 {0 j) ^& P
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     0 X3 M, r! J: M& a
215.           break;
     & r2 x# C4 t4 }5 g. S, [) s5 S! ]: h
216.         case 6://BUZZER
     
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     * Y' w1 z! c7 t
218.           break;
     ) \2 T9 r6 J1 J; ^' ^7 m1 @
219.       }
     8 l. K% R) i9 X) P
220.     }
     # V+ F& P- h4 j; X' ~" O" t
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     
222.     {
     
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     ) h4 w9 \- i* u; c7 G  j
225.    
     % n: B; z$ Y- w6 l+ @& {. O
226.     //在第7行显示 开关状态
     
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     
229.    
     ' N7 B- U# e- V2 y1 U9 u# x
230.     main_delay(200);
     ; e, d- ^8 o' a+ p9 R- j9 B. Q0 l" t
231.   }
     ( n) E( Q8 N" |$ W+ C6 e8 {
232.   
     
233. }

复制代码

% H) _+ n/ r1 G. @0 P/ L0 S

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
. K$ L5 S' b1 n7 D& U小编厉害啊。。。。。

% r% A# H. F+ @. c1 l早上好啊，好东西要分享出来给大家