STM32嵌入式实现智能家居控制系统

. ^' l  l4 g" t3 V
+ g& @( s" h0 G6 Q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！
' s- r! l- B9 x" t, Y
一、本文用到的器件有：
2 a, J1 k6 l: MSTM32F103R6 单片机
LCD12864 液晶显示屏
, l# p& t6 E  C- {; GDHT11 温湿度传感器
. e$ y6 o: x9 G& d( XRETCH 光敏电阻
& L8 Z% z/ {5 Z% j. d: _$ `FAN-DC 直流风扇
BUZZER 蜂鸣器
5 Z7 t" C8 {; g. g6 Y0 U# a6 `& _电阻、按键等
" \$ V5 Y2 n9 Y9 _9 t2 N  V

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
9 C, K! I( Y0 d1 O6 _- r4 e. r% K

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
2 c* J2 p: T2 J; }

自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节
0 ?- [* h1 h  d

4 R( f* v1 G! O$ X% F三、原理图如下：
) E) `$ A! e+ l) n/ K3 Y; D

四、代码实现：
- A: N% s, t; X! d

1. 
   4 S9 B8 [9 K: j  b$ R
2. #include "stm32f10x.h"
   # y2 x5 I3 E4 `
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   1 D" j- n8 ^+ a! O
5. #include <stdio.h>
   # P4 K( N- t$ W/ H4 J/ e
6. #include "adc.h"
   9 B" c* z1 o. X8 I
7. 
   
8. #define UP     1
   ' t; ?: A; T" s7 |$ {, z
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    
11. #define MODE   4
    
12. #define NONE   0
    
13. 
    2 A4 h8 K4 l& ?# w
14. 
    3 E3 L% V+ j4 L0 B
15. void main_delay(int time)
    
16. {
    ; l# L5 M9 o) k* Y2 I; _) [: a# h
17.   int i,j;
    6 N/ X  w5 b- W& {: n: e: v
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    
19.   {
    0 r2 m) a9 \& l# @) c. p# m$ c% h. w
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    
21.     {
    & B% ~$ z# B1 {" `( d1 j
22.       j++;
    
23.       j--;
    8 w" V: s: g; x+ y" i
24.     }
    / B& L) x$ _3 m' [) d
25.   }
    
26. }
    0 f; T4 r& Z$ L2 t. B  @* O
27. 
    
28. //按键初始化
    ) n- D- f& I& K  y
29. void keyInit()
    
30. {
    5 t6 q" N9 V! h
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    8 W# F8 t/ b/ u
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    : U7 b+ g$ T2 Z0 Y1 t* K
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
      @  O7 R6 x: \$ k
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
    
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    
37. }
    
38. //读取按键的值
    
39. int keyRead()
    
40. {
    ! J4 e( p: p) A
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    
42.     return UP;//上
    
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    ' a9 o: \& a2 W4 ~
44.     return DOWN;//下
    & U0 G- h$ F/ g- }- l' p- j, i
45.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) == 0)
    / t  i5 x6 g/ ~& \0 ?2 G6 R
46.     return OK;//确定
    
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    ( q0 b1 m1 z# u
48.     return MODE;//模式切换
    % W2 N6 O: {, G* |
49.   return NONE;
    
50. }
    ) R0 F: ?# ^; s7 t- x5 m
51. 
    
52. //风扇初始化
    " s  e& _  _0 P9 c2 f, W" ]9 t
53. void fanInit()
    
54. {
    $ `+ X/ D. I  W# Y  n. `$ x
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    * _' x" q! c& Q5 q3 C4 V  ?8 \" b
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    - Q( c* v8 }1 U) S
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    6 h) B) ]. n7 g6 V
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    " H# G) ^+ k2 D# {
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ( F" m0 }! h) b4 Q* k
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    ( ^, C7 E; y4 u$ h( I
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    ; q2 y8 K& n! i
62. }
    6 t" }& S2 o+ D6 Z
63. //控制风扇开关 fanSwitch(1);//开风扇 fanSwitch(0);//关风扇
    
64. void fanSwitch(int sw)// 参数 传递1 开 传递0  关
    / B! a" f) U" S9 {7 C7 z, s
65. {// 1 真 0 假  真执行：左边，开风扇，假执行：右边，关风扇
    8 Q5 P& {0 {! B3 |/ {
66.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
      h& I* Y+ J" T6 N# x0 Q$ q
67. }
    
68. 
    & Y8 z, s6 S; P6 Y# Z. n3 m  s
69. //蜂鸣器初始化
    2 F8 V8 U0 o/ l# g
70. void buzzerInit()
    2 \* F- ^2 c: ~# U( C6 c5 v7 W& @4 Z
71. {
    
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    . z0 c( x" M1 [& C8 p" a9 x
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
77.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    % A; C2 `5 p' i2 y+ J; Q
78.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);//置1 蜂鸣器关
    
79. }
    9 K. }! w8 t) w: `+ w
80. //蜂鸣器开关
    4 r1 O) N2 q2 Q' v% M7 v1 [
81. void buzzerSwitch(int sw) //1开 0关
    ) N, C6 r7 e0 _# ]4 E5 o
82. {
    # X# b! y/ {: {) \8 y- q0 B7 \) x
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    
85. 
    1 K6 U- r. q0 J3 o( u
86. //LED初始化
    % k3 E. ]5 @7 y% S  q7 W4 u+ G
87. void ledInit()
    
88. {
    9 h7 L& S. h. k" a( G, B
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    . H$ W/ M  Y. L  o. h( D8 I  v
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    6 B) p0 T- L2 Q. N( E7 k
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    
96. }
    $ J, P) U, @8 L% K+ P
97. 
    
98. //控制LED的开关 ledSwitch(3,1);
    6 S' M( o* H3 d% J* K( |" k
99. void ledSwitch(int n,int sw)//n代表灯的编号 sw 1开 0关
    
100. {
     , x- J1 W, H, O8 B1 g0 T! _
101.   switch(n)
     
102.   {
     
103.     case 1: //编号为1的LED
     ' b- @) o' X. M0 }& @5 f
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     8 N% a3 w9 j) t4 J
105.       break;
     5 o% q) z$ |! J
106.     case 2: //编号为2的LED
     7 w7 `2 Z& |! M' J9 r. R. i. u
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     
108.       break;
     ' F5 O5 `1 x0 b1 c
109.     case 3: //编号为3的LED
     
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     4 h4 a1 N# k+ v# M1 k% u( Y
111.       break;
     3 x  y/ G- D$ `: T$ w; L
112.   }
     
113. }
     - }3 D/ X  r" A
114. 
     
115. 
     ! ^' t" Q9 H/ R( _% j
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     ( R1 T$ V5 v; y3 P9 J8 p# k1 F
117. void systemInit()
     $ _' m6 `+ f% X  F; T2 L# Y! p
118. {
     2 P+ y# _! G/ |# g6 b0 x
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     - I7 Z: o+ a! L) }7 \' g. [
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
     , r) D$ k: c7 [7 N) K, V
123.   fanInit();//风扇初始化
     0 E1 X, p, t5 r. A/ m; b4 S
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     
125.   ledInit();//led初始化
     5 R/ m& H- {: ~: b
126. }
     
127. 
     4 k& r: z0 }, s, V" J
128. int main(void)
     
129. {   
     + s/ P* K* ]9 t: i- B3 `, Q
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     / t4 W0 S: h& c. f+ ]
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     $ p8 O, I. [' o4 R
132.   int light;//保存光照强度
     0 e/ {7 i! L, ]( _0 l  ~+ v
133.   int key;//保存读取到的按键的值
     " G  W8 N5 i7 t# [$ g7 w: @$ q
134.   char buf[100] = { 0 };//用来保存格式化出的字符串
     ! K3 I& P: _: C! |$ L% F. |
135.   int flag = 3;//flag时刻代表当前星星的行数
     $ N# W7 X9 D- `( c; `' x. y- M
136.   u8 *menu[4] = {"LED1","LED2","FAN","BUZZER"};//字符指针数组
     
137.   int i;//循环变量
     
138.   
     
139.   systemInit();//系统初始化
     7 N5 r% m: Z& ]% G* W: O6 r% W( P0 R
140.   
     
141.   while(1)
     % F, \* Q: \! `5 v6 b
142.   {
     
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     6 U, s! w( h+ |" \/ Z" s* S
144.     DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//读取温湿度
     5 N3 o" g9 _* ~' p7 y
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
     % v; ?7 P# \3 `2 x
147.     LCD_P6x8Str(0,0,(u8*)buf);//第0行打印温度和湿度
     / q; x$ z5 S' K8 B7 h& Z" ~( ?
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
     6 Z" t+ O6 I: H
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
     6 |# x. [: l8 _. z& e% D
152.     {
     # D8 B, Z0 V* z; u2 S
153.       //温度
     / E5 Y8 A7 Z4 P! L* k$ L- P3 A
154.       if(temp > 30)
     2 l' ~) L- s- o; a7 @
155.       {
     # |4 p& S+ p8 L/ e4 Q
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     . {2 F% L* E0 H' M; r
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     
158.         main_delay(200);
     4 w0 P% i3 }0 n: B+ A% N
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     + I/ A  `! K# Z& \5 i, I& ~2 M
160.       }
     
161.       else
     
162.       {
     
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     7 Z! \& q# t: m, p7 j" v, x
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
165.       }
     8 s4 }  `) b4 M9 \' G+ N
166.       //湿度
     
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     5 @* u' \& W- g
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     $ Y0 ^6 y' n& C- _% n# Z5 \
170.       {
     2 l& _$ O. _0 a( W3 U0 |$ _
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     $ {3 J& E! b, g4 h1 V0 v5 \# H
173.       }
     # d- q/ D8 ?* ^! A, j
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     " y" o, ~4 `' `6 J2 X) \! ~
175.       {
     
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     " o- z) O5 b9 z/ M4 \% G
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     : d) L2 \) t. S* i' w  s
178.       }
     ) Z8 \9 e( B; G( P0 \
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     2 }* N( T% t: Z* \
180.       {
     % d! H! q- d3 U9 Y* p: X
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     
183.       }
     / v5 C7 |- g* u  ~& b" _
184.     }
     7 g$ n! l4 m8 M* @
185.     //在第3-6行显示菜单
     ; w- H( G9 q6 {* A% z, X
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
     ; q  C/ Z1 J% F3 f, n
188.     LCD_P6x8Str(40,flag,"*");
     
189.    
     
190.     //添加按键输入
     
191.     key = keyRead();
     4 c: s6 s2 L; W( P9 a1 s1 R
192.     if(key == UP)//向上键
     # t. U! g" w  W6 `$ R
193.     {
     , B$ L4 @' x% V! b9 ~# _
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     
196.     }
     1 V+ R$ A' |3 B! [6 A. j
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     
198.     {
     # P2 j& s6 |1 S3 p8 m6 P6 @
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     7 a! y& q; k& {6 _$ \, u& }
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     
201.     }
     7 E8 b2 G' e; M" q1 k
202.     else if(key == OK)//按了OK键
     
203.     {
     0 P; L. E5 q" N! `( V
204.       //判断星星在哪一行，控制哪个器件
     3 v( u' f. x: }
205.       switch(flag)
     
206.       {
     ) ^/ i4 h% S- ?7 `
207.         case 3://LED1
     
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     
209.           break;
     % C: R1 V- v% g$ t
210.         case 4://LED2
     
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     1 K) B9 b0 N, U7 Q. m* k
212.           break;
     
213.         case 5://FAN
     
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     
215.           break;
     / D/ ?6 G: {5 ~# R* V- u5 Y/ ~; \1 z
216.         case 6://BUZZER
     + O+ c* ~/ V. ?+ D! C
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     
218.           break;
     1 S4 p0 |' V8 g- E+ J3 R1 g2 J# H
219.       }
     
220.     }
     
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     ) Z( S1 a4 P. O5 e2 F9 S' F
222.     {
     
223.       status[4] = !status[4];
     - ]9 B. W; o* |; }; H6 a
224.     }
     
225.    
     
226.     //在第7行显示 开关状态
       ]: r1 a6 r$ L1 b2 `3 ^7 O
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     / W! T9 T% a% t& _
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     ( X+ W+ [0 p1 A" ~1 u* V
229.    
     ) v' n) b! P( ^4 d
230.     main_delay(200);
     
231.   }
     
232.   
     ' R0 d. U/ n1 t0 Y/ c/ C
233. }

复制代码

/ u2 P; o% Z4 x% A; c

% G  K7 f1 h) W6 L1 ~+ L

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
( I8 a5 H/ ?3 @# k4 R3 `- |小编厉害啊。。。。。

早上好啊，好东西要分享出来给大家