STM32嵌入式实现智能家居控制系统

# L7 n  a' T" A# ^$ z" v- D7 P' ]$ {
2 i5 ~/ H, L$ Y9 b; N. D* z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！

2 D. S5 e" S1 Z4 P  }  X0 {" l& [5 G一、本文用到的器件有：
STM32F103R6 单片机
$ l* W# ?+ }+ y5 L" d3 \9 W' ILCD12864 液晶显示屏
9 b6 z" p# k/ }& r) l  P+ `DHT11 温湿度传感器
RETCH 光敏电阻
3 P1 a4 i/ x  ^1 K* k  WFAN-DC 直流风扇
. g8 v, ?& e& l, }6 uBUZZER 蜂鸣器
9 W4 P$ W  b/ s2 I电阻、按键等
3 B1 u& m9 _3 j
+ N5 ^) ~6 G: }5 _
  Y/ F$ e+ q- V+ X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
1 ?% N- I8 |7 I0 h# ?0 L& K6 K

8 I2 s' h2 Y! t% @5 N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

9 r# s, |9 B7 C! Q
$ j+ p# d9 I- f3 d- O+ s7 R! n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


- h% `. m0 w( R6 J: _  @; t自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节
9 I9 J, f+ K  _

# N, @# |# N; K; S, R+ q3 Y6 [2 [三、原理图如下：
# l7 G' N; }: _& T+ S+ n& _- d& V  R3 w

四、代码实现：

1. 
   2 N. c8 s1 [3 V
2. #include "stm32f10x.h"
     k, b: q' C! k4 X3 o
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   
5. #include <stdio.h>
   
6. #include "adc.h"
   
7. 
   8 u" m: U$ Y9 _3 R
8. #define UP     1
   $ y) W0 K0 H* o6 T5 A  V
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    7 d+ ]# }. y# Q4 x0 a) K
11. #define MODE   4
    
12. #define NONE   0
    : w) c, t8 `1 k% S# S& K; p4 l' K6 I
13. 
    - T. E# s$ s6 p. v% f5 ]9 A
14. 
    : }1 t& f9 M' U: b9 E
15. void main_delay(int time)
    
16. {
    , _' Z# }9 _# X% \& M
17.   int i,j;
    ! ]- m* ?5 ]* m& l
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    
19.   {
    3 \/ L0 Q, n4 k5 _" p% f$ r+ e) L
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    4 K; y! {1 e5 h3 `/ s
21.     {
    - |1 Z3 \3 S% d) o! c2 g
22.       j++;
    
23.       j--;
    
24.     }
    
25.   }
    
26. }
    
27. 
    7 b, ?, V9 a* ^4 r& B; h
28. //按键初始化
    ) i2 d' s! l/ j8 G4 }
29. void keyInit()
    
30. {
    - Z0 O/ j9 `# Q% y( u
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    ; v  X  j4 b4 v  O$ ^! i
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
    
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    3 i4 u) ^, Z* H% F* k! a
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    : L8 T/ ^# p" b5 V
37. }
    - G% R- c9 {- [/ O6 F( s
38. //读取按键的值
    : g/ ^4 Z$ B, W9 I/ H5 q
39. int keyRead()
    
40. {
    
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    5 O' \! T8 _9 S  H% ?+ u
42.     return UP;//上
    6 ?# F. @! H$ \1 [0 B9 j7 j
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    : L' s' B# x5 G- K1 D- ~
44.     return DOWN;//下
    8 L! }- f9 ]+ B0 N# P  H
45.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) == 0)
    
46.     return OK;//确定
    
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    6 f9 N7 [4 _$ D$ B1 v# l; G7 `
48.     return MODE;//模式切换
    ; R9 @( \* W# N4 T5 {" q
49.   return NONE;
    
50. }
    
51. 
    * j4 w7 Y: L9 X/ z8 @% b
52. //风扇初始化
    
53. void fanInit()
    
54. {
    
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    " p1 {+ \3 T, O7 S6 l# k8 E
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    # o9 m# R$ `2 n' ~
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    8 O$ r, X& \- ~+ b/ G
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . o5 @6 x% W( u7 Q
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    2 n) s" J. s" ~* y+ i. K
62. }
    - y! ~+ ~$ V2 N. u! R6 ?
63. //控制风扇开关 fanSwitch(1);//开风扇 fanSwitch(0);//关风扇
    6 D* H8 f+ a5 h2 y3 D' L
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
    
66.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
    & B( h; _2 V6 B5 v6 W
67. }
    
68. 
    + D# K1 f4 u1 J. ]9 q5 |
69. //蜂鸣器初始化
    
70. void buzzerInit()
    & H$ K7 l/ ^' Z9 H
71. {
    * X, |4 `' o1 s2 X2 p
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    , b3 ~, E  R3 l. ^' g& }, o
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    * y" }. R3 F, H+ S% e' F$ h
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    0 J" u8 |7 e7 i# T! L+ U
77.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    
78.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);//置1 蜂鸣器关
    / B. a/ D2 X/ t% Z7 q
79. }
      {7 h: M0 I" J0 E% s
80. //蜂鸣器开关
    ! g* S+ l: L2 P, Q
81. void buzzerSwitch(int sw) //1开 0关
    
82. {
    
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    
85. 
    
86. //LED初始化
    1 \* {* x( D; X
87. void ledInit()
    
88. {
    ' I# r$ n, H8 K7 r- Q
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    & f; F4 x/ u3 f) u4 w" B
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    2 W& F( @# V4 t+ C0 p& P" {" L5 d6 X
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    0 q- d& Y- y- J
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    
96. }
    
97. 
    6 t% I# x; a2 c( o
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
    
100. {
     " W+ x) K# J+ J: T; b7 z
101.   switch(n)
     % H8 S( j( H. s! z
102.   {
     8 O4 u: J+ s4 x6 o
103.     case 1: //编号为1的LED
     1 C5 y$ u4 d9 C# k$ ~) x/ u* J9 w
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     & Q5 Z3 n6 {! ], f7 O- Q
105.       break;
     
106.     case 2: //编号为2的LED
     $ P& E1 ~) y; N! m
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     
108.       break;
     2 c- l$ c2 X" n9 p
109.     case 3: //编号为3的LED
     0 M8 r! g8 C2 X
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     + h8 K- m- D) o3 W: ~
111.       break;
     
112.   }
     
113. }
       E& U/ _4 J$ m. z+ _6 P: L
114. 
     
115. 
     & R7 U* h6 I5 R! c
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     
117. void systemInit()
     
118. {
     ! h* O- P3 x2 n2 V
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     , q5 V9 v" \7 }, C$ O' w8 a
120.   Adc_Init();//ADC初始化
     : g' ~* E4 o" g& T1 ~$ A; B2 d
121.   DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
     0 }$ G+ a) g! b; C; J( k+ q
122.   keyInit();//按键初始化
     
123.   fanInit();//风扇初始化
     " m0 n' Q- f3 G( I6 f5 z) a
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     
125.   ledInit();//led初始化
     * z; M" X, }" f" W# a
126. }
     
127. 
     
128. int main(void)
     ; d/ S8 o3 F2 l5 n# a8 E, I
129. {   
     
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
       a) i" f$ H6 X  x0 \7 U" K# D: y
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
     ) R, i* z. J# l( x* ~/ ^
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
     8 e9 F; k7 S- @% C: c
137.   int i;//循环变量
     1 l- d* }+ d3 L
138.   
     
139.   systemInit();//系统初始化
     . ^$ ?: X! ^" R) {
140.   
     
141.   while(1)
     ' L5 q/ }+ ^9 c# g6 u
142.   {
     
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     
144.     DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//读取温湿度
     5 N+ L2 s. D( C/ W: A/ ?% A
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
     # n" y& I: S$ u
147.     LCD_P6x8Str(0,0,(u8*)buf);//第0行打印温度和湿度
     / {5 O$ F7 J# L/ s
148.     sprintf(buf,"LIGHT:%d   ",light);//格式化字符串
     $ s( l2 ]2 Q% F$ M
149.     LCD_P6x8Str(0,1,(u8*)buf);//第1行打印光照强度
     
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
     
151.     if(!status[4])//status[4] 初始值是0
     
152.     {
     
153.       //温度
     
154.       if(temp > 30)
     , v: U5 |) r7 N! L0 G- r5 W/ z3 ]
155.       {
     
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     * g  i$ E& u, m) q& w
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     + _+ G- j* b% K8 Y2 A) r
158.         main_delay(200);
     : K4 f  h  Q2 B* C" g0 G( i: k
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
160.       }
     
161.       else
     
162.       {
     
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     " F0 ~" a/ d+ }3 f! a( o& ~9 f# I
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
165.       }
     
166.       //湿度
     8 t# f$ }. E2 y4 \6 B1 I
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     + q) g- o$ ?7 u8 o
168.       //光照强度
     
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     
170.       {
     3 B  X- a; V7 W3 E# M+ J* h
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     $ E( T! d5 \. n) a& R
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
173.       }
     & Y5 {" x9 T6 z  ~
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     " [1 O, G2 _' ]; T! z/ l# q
175.       {
     
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     " S$ W# Y0 A& n& w
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
178.       }
     
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     
180.       {
     
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     ) k8 N0 d) }- L/ ?) B( k6 X
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     
183.       }
     * S* c* X* N$ L8 H
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
     % c3 I  X9 y% Z7 d% H
188.     LCD_P6x8Str(40,flag,"*");
     - w2 c; m7 l7 u1 e
189.    
     
190.     //添加按键输入
     
191.     key = keyRead();
     3 ?" _7 r# K2 i. V9 w
192.     if(key == UP)//向上键
     + W9 A( q2 u+ E4 E- M; c  e
193.     {
     
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     " f5 z% n+ W. i" A% K  O
196.     }
     
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     
198.     {
     
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     - x& b& }& k) x2 D
201.     }
     , @  `# f2 `) X$ j, U& h
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
     % n7 R! k. J8 e- T/ Q# s3 h
205.       switch(flag)
     
206.       {
     # [( V! o) Q2 D4 f. V
207.         case 3://LED1
     
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     % C( J' Y) [( a# I" U
209.           break;
     
210.         case 4://LED2
     " R7 l) \/ ~9 E& T* b4 W% P( t6 |
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     * H1 h; M! T; h+ d9 n$ k& z
212.           break;
     # D) C5 |$ q& C1 J- H7 |
213.         case 5://FAN
     
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     
215.           break;
     * r, f, a( S* A% B: J% z
216.         case 6://BUZZER
     $ E! l. F. v! S2 m- T
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     
218.           break;
     2 T* t' @8 A/ `
219.       }
     
220.     }
     
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     
222.     {
     - j3 i2 y! J; @! o
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     + |/ H5 S5 `( d* H+ u' z) [: C
225.    
     
226.     //在第7行显示 开关状态
     , a& w; m/ n, Z. y2 A
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     ' L7 _6 M5 o/ r+ h3 v# n% r
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     & B# [7 r/ {7 h4 m) I) a2 K
229.    
     
230.     main_delay(200);
     
231.   }
     
232.   
     5 R  k4 t/ Y! l4 a6 o/ K% D/ L! w
233. }

复制代码

1 B! L; Q$ O$ M' m

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
; y1 y" L! }. v) s# }( ?( L% ~小编厉害啊。。。。。

: d; U0 l) V- U9 _* L% [" P5 c& q早上好啊，好东西要分享出来给大家