STM32嵌入式实现智能家居控制系统

4 W, o& O' \+ k& ~& L; ^$ X! E
6 O7 ~5 r- f$ _0 R, K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！

一、本文用到的器件有：
STM32F103R6 单片机
9 S3 f1 v/ C5 b7 n- BLCD12864 液晶显示屏
DHT11 温湿度传感器
0 S3 C  {2 @4 W" `0 W$ ERETCH 光敏电阻
FAN-DC 直流风扇
BUZZER 蜂鸣器
电阻、按键等
" k' K1 C# _/ K' D. m( K

! B6 o, Q* d, e二、实现的功能是：
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


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
1 S( ^$ A2 d( I! h
  o! i; y! i# M: i
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
) z: y& U( M7 N1 j+ T

9 D* B/ T' g/ k0 B5 A7 M自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节
2 `2 H! _  a% I+ [/ \2 g1 W
* g# Z$ T/ d* B7 u8 S+ ]* `3 _
1 p) z5 x+ _6 x; ^: t. T& h三、原理图如下：
* j$ v; d, M: C9 `

四、代码实现：
  A9 F, U* `0 x" [6 k

1. 
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   * v& o# X. n# E( E0 h* S
5. #include <stdio.h>
   
6. #include "adc.h"
   + w4 F* m9 D" H8 \& g* n. w
7. 
     s$ Z  t3 c, y/ M: B3 z7 o4 V* H
8. #define UP     1
   
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    
11. #define MODE   4
    % K3 P) ^( }0 }  F/ s5 `- ~1 R* E. \
12. #define NONE   0
    & R6 P. I( {, R( ?! M0 @
13. 
    
14. 
    " D4 H! q% \" R1 p# B7 x% N9 L: h
15. void main_delay(int time)
    
16. {
    
17.   int i,j;
    
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    1 w- H, u: W+ U8 ^/ ]9 b
19.   {
    0 r6 z7 k! G" K
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    & M6 V7 ]. B: e  u# k; h/ g! l- y
21.     {
    0 N) a% L, a+ o+ B
22.       j++;
    
23.       j--;
    
24.     }
    
25.   }
    
26. }
    * ]0 `+ w. q: v3 t/ [( y) v
27. 
    
28. //按键初始化
    + |" _+ V' z# A1 Z' ]
29. void keyInit()
    * {% W, h& t  }! P. _
30. {
    2 Q! p( \& g( r" A" C6 i
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    ! j1 O6 E- Y& M8 B2 |
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
    
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    * R5 }1 w* y7 L8 k8 O; S$ D8 I
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    , S# n: o. ?$ S9 k+ d: l
37. }
    ) S; k( W: J* k) q" y+ Z
38. //读取按键的值
    5 A; D+ l# }3 R% ~4 |
39. int keyRead()
    1 K1 m( a+ v% }! z
40. {
    ( H4 J* P: z* H: A9 i: l: l& q9 {
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    
42.     return UP;//上
    
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    
44.     return DOWN;//下
    
45.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) == 0)
    
46.     return OK;//确定
    % A0 I3 r5 S8 t- y% l" B' g% T. m0 T1 B' z
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    3 k1 F4 ~* R& h+ L" M
48.     return MODE;//模式切换
    
49.   return NONE;
      `3 X. Z  S& g
50. }
    9 ?7 @# {. E' r1 b4 D1 f
51. 
    
52. //风扇初始化
    - j7 K" n: e! s! j
53. void fanInit()
    + p! A; v' L( x
54. {
    
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    + `1 Y0 |- F. P2 Z0 y$ H
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
    
62. }
    & B- x+ V" t$ ^5 E3 X( k6 N- D
63. //控制风扇开关 fanSwitch(1);//开风扇 fanSwitch(0);//关风扇
    3 ?9 X. ]3 L( d& c
64. void fanSwitch(int sw)// 参数 传递1 开 传递0  关
    ) y: w& r* Z$ T% z; q
65. {// 1 真 0 假  真执行：左边，开风扇，假执行：右边，关风扇
    
66.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
    
67. }
    5 i( b/ F: P: J# I
68. 
    
69. //蜂鸣器初始化
    
70. void buzzerInit()
    4 S5 R- ?- `0 v0 b- A
71. {
    ' m4 s* R; H  N3 R& ~% g
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    6 {% M) D. U$ d  Y" l
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    ; {6 S+ Q% V; i& ?* T& B+ ?
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    " o: t, ]1 [, J7 q7 @
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
    1 c8 M. F3 [1 g
82. {
    
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    + J! n: n* b+ T: v. j; T  h. f: ^
85. 
    ! m& R' Y5 _& F  C; ~% @, W
86. //LED初始化
    , q( n- p: s; N* P+ l8 A7 @, ]# f8 m
87. void ledInit()
    3 t% h; |/ R2 \6 |+ P( _7 S) V1 i3 y8 M
88. {
    
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    1 E/ `$ @5 N6 s; Q; f) Q/ N
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    - d8 T- {7 T( x3 ]9 I: S( T
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    & G' z9 a' J2 {. U# _
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ; y- P2 u  G5 M! Q' ^6 G8 B: l
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    & p/ l0 b9 }( A4 V
96. }
    ) Z: \! R( D/ [$ \7 \
97. 
    . Y$ L  N' ]1 }# I- x) Z8 @
98. //控制LED的开关 ledSwitch(3,1);
    
99. void ledSwitch(int n,int sw)//n代表灯的编号 sw 1开 0关
    ) b' [+ T7 |# R: a
100. {
       t! r1 x; A* t9 `7 b5 u2 T
101.   switch(n)
     5 o* `% `  ~4 y6 r8 V* o4 i/ m% K
102.   {
     ) Y& I3 |2 R5 o  ]
103.     case 1: //编号为1的LED
     
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     ; M+ `. |& k4 W) j; n
105.       break;
     
106.     case 2: //编号为2的LED
     9 D  U* O* z1 O8 }6 z0 y
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     8 s$ U+ S& s0 I/ r2 ?
108.       break;
     , Q% ^/ M" `1 z# K$ D" g
109.     case 3: //编号为3的LED
     + c- ^5 c# l' F& K
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     
111.       break;
     
112.   }
     
113. }
     9 T5 j; }; i8 ?0 U& N, @3 e/ y
114. 
     
115. 
     
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     3 S8 f  f# I- c, m; w* ?- Q
117. void systemInit()
     ( B2 f3 D( v" Z
118. {
     
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     
120.   Adc_Init();//ADC初始化
     2 x5 i) c3 M- `; \% Q$ Y
121.   DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
       t1 \' Q1 J# n5 Z* Q
122.   keyInit();//按键初始化
     
123.   fanInit();//风扇初始化
     ; g4 K3 G7 B+ h; x4 Y" }
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     
125.   ledInit();//led初始化
     8 Z) x8 I# R% E: s+ A
126. }
     
127. 
     
128. int main(void)
     " w& {4 _& _# E$ c6 X
129. {   
     / b  `; L0 M3 B5 K2 B- Y/ l
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     2 K8 m- d, i8 c9 u
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     
132.   int light;//保存光照强度
     
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
     
136.   u8 *menu[4] = {"LED1","LED2","FAN","BUZZER"};//字符指针数组
     
137.   int i;//循环变量
     2 V) a1 h; t1 W! \/ n
138.   
     1 N. K6 k/ T$ ^0 T9 X; N: z: i( y
139.   systemInit();//系统初始化
     
140.   
     ) Y( x; {# U8 |0 i' y5 H
141.   while(1)
     ( l$ ]' [$ L# B3 ?" G
142.   {
     
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     1 U( P( o4 s  Q
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
     
147.     LCD_P6x8Str(0,0,(u8*)buf);//第0行打印温度和湿度
     $ k3 s+ ?, ], H0 d
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
     * C$ t$ y2 U: k8 q
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
     2 P6 C. O- k3 ^9 t& @" v
151.     if(!status[4])//status[4] 初始值是0
     
152.     {
     7 o& i( v0 e! L  }* L0 t- `
153.       //温度
     
154.       if(temp > 30)
     
155.       {
     
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     6 i% E' \; N+ q+ v; }
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     . q: j( I$ S9 v
158.         main_delay(200);
     $ V+ Q( \7 o; d& Y
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     ( J- k! w$ q( t2 G0 j8 T" }
160.       }
     
161.       else
     6 ~0 b3 i! v3 ]. U% e, s1 r
162.       {
     9 z2 B4 R6 L9 X4 ^5 V6 v
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     % q4 _; A9 j! Y$ ~
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
165.       }
     
166.       //湿度
     4 L, V% h  V8 ~" a  T8 P
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     9 N' t! K2 X: S) u, ?. V
170.       {
     7 S( w, o2 L# K* \, r
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     9 D) D3 g. G; y1 U& w
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     0 m; h( W6 w6 D  r7 O0 X5 P; z
173.       }
     
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     
175.       {
     
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     0 n" q. D5 s; V' j/ y
178.       }
     
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     : t2 k- a( g% D1 D: C; `
180.       {
     - F% z1 e; S" |% E2 M
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     # z7 A8 |( e/ E/ V- a) z8 ]
183.       }
     7 O7 ^4 `* L- |0 \
184.     }
     
185.     //在第3-6行显示菜单
     ' o  I& b0 M* |9 B0 _$ s
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,"*");
     : w( D. p( h" H3 n& l
189.    
     
190.     //添加按键输入
     % S% c% H) e9 j& _4 b7 C3 c
191.     key = keyRead();
     % L, i5 J7 x( a" c! R
192.     if(key == UP)//向上键
     
193.     {
     3 g. T7 r. s" V; W7 Z
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
       g1 O6 A% [& `, y& V" l
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     
196.     }
     
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     
198.     {
     
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     9 C8 H; A6 T; i$ n- {
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     , q. c" B0 p) U% q& g6 O
201.     }
     " h! @% B9 Y( Y# }1 R- I/ }
202.     else if(key == OK)//按了OK键
     
203.     {
     
204.       //判断星星在哪一行，控制哪个器件
       w$ _! f  x, m& g3 d5 g" K4 g: [! c
205.       switch(flag)
     
206.       {
     
207.         case 3://LED1
     $ K1 z; W" }9 s' H7 G. [
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     4 [3 Y* c, p4 L
209.           break;
     
210.         case 4://LED2
     9 p1 c& }4 I- `5 [- |% e* d6 K
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     
212.           break;
     
213.         case 5://FAN
     
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     
215.           break;
     
216.         case 6://BUZZER
     
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     
218.           break;
     : z0 t# ?  e6 k5 Z. [
219.       }
     
220.     }
     % Y4 m6 ~( Y$ k. C0 B
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     ; u& {. U0 n: U' Y
222.     {
     8 Y% ^5 m. w! v" i& x7 V/ i1 N
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     & y8 }+ ?) w/ `$ O8 P+ P/ @
225.    
     
226.     //在第7行显示 开关状态
     4 q: q5 v& p; B! o( @6 y
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     ; |( C& \5 I8 ~1 F; |$ _  q
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     
229.    
     0 z, K  e3 J3 `: S& b  w
230.     main_delay(200);
     
231.   }
     % P% ]" ]6 Y6 V
232.   
     
233. }

复制代码

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
% F+ ~2 F8 V( R2 ^小编厉害啊。。。。。

早上好啊，好东西要分享出来给大家