STM32嵌入式实现智能家居控制系统

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！
% K6 t, I2 b% p$ ?6 H5 C
一、本文用到的器件有：
STM32F103R6 单片机
LCD12864 液晶显示屏
DHT11 温湿度传感器
RETCH 光敏电阻
, R$ }3 f/ E7 n1 {0 r$ qFAN-DC 直流风扇
8 y, @; g* j- t! l- A4 uBUZZER 蜂鸣器
) v4 [6 t8 k3 r+ e2 h# V2 O电阻、按键等
( u, P* L. L+ g8 T7 \0 ~3 n. B( N

* N% e. e/ O$ k& ]# e! 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
8 L; A9 n) K, E7 r+ s: l$ L

# `# e" f5 w8 y0 L% p" T) k1 J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
. Z0 p) t- t; I& }4 a7 _' [8 L7 ^7 q
) j! N  y0 B8 Q/ P0 ?/ M
- S, [( F  f  e$ g9 g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 i' g$ y# s$ O/ v% U7 N

# r0 r$ f; T6 \! D自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节

, \! |  x7 K2 c7 f+ I
三、原理图如下：

四、代码实现：

1. 
   + o1 Z# q' a' ^6 T/ N+ r
2. #include "stm32f10x.h"
   , I3 S# R- \9 k
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   8 Z" j) M5 j6 @' N( s! a
5. #include <stdio.h>
   
6. #include "adc.h"
   & o% {3 u- u/ Q+ H- C1 w
7. 
   
8. #define UP     1
   8 v. l+ ~4 R4 m
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    
11. #define MODE   4
    
12. #define NONE   0
    2 O# ]# S# i, b* H# t. B
13. 
    ( H6 S  Q& w4 P+ z
14. 
    & E7 x4 r" ^6 P
15. void main_delay(int time)
    
16. {
    ! E, P# u" B  N. c% A1 o4 P
17.   int i,j;
    
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    ) K4 \1 @  s) Z) Q
19.   {
    
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    
21.     {
    
22.       j++;
    2 c. Y& D6 t+ C6 y" I* s/ c& X
23.       j--;
    
24.     }
    
25.   }
    
26. }
    * k/ x4 B6 D9 r( F4 z1 _
27. 
    6 J7 Q. B8 S9 D* {+ k. Q
28. //按键初始化
    0 i( N) u% ~+ E6 I9 L8 [9 U
29. void keyInit()
    * S1 e! r" @7 r: c0 B1 O, O; R
30. {
    ( N# N. z- H" \" E5 _5 d
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    ( ^% ?; b2 k; x1 D
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    2 G! X& p- a1 M
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
      ?+ ^/ j2 \" }% p, _% a( f
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    
37. }
    $ c- u6 n8 p2 o% x6 B3 ]0 P( z
38. //读取按键的值
    9 v0 A' m! Z7 T, e% W( ]: t: }
39. int keyRead()
      l2 G" q  H- |' ~9 S" J8 `6 }9 o# ]8 t
40. {
    $ `; o7 y& f5 c' Y( u1 w
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    * p0 o8 R, B! p( }" Y* h( J1 h
42.     return UP;//上
    , U1 _2 f% R2 K4 l. ?
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    , U# I  T9 V! g
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)
    
48.     return MODE;//模式切换
    
49.   return NONE;
    
50. }
    / ^3 F+ |$ t  f* o% Y# m5 j
51. 
    
52. //风扇初始化
    
53. void fanInit()
    
54. {
    3 C/ |$ \! k$ }5 r" Y2 k
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    4 A6 V0 G/ R3 x0 s& V: `6 U$ O
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    : B) a, x2 `0 S6 g, h  D( @
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    - U2 h) X1 W& f* I* ?
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    9 A* S# [' L8 d5 d) {. ?5 |1 r
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    - O5 K7 O, o2 S( S
62. }
    
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
    , P; @6 F: F& A, X8 U8 `# n
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. }
    
68. 
    
69. //蜂鸣器初始化
    # V& Z" q" r) d. a
70. void buzzerInit()
    & P# p) Z; w  C/ \7 \% z# |/ g% p; j3 z9 h
71. {
      j$ U1 V9 E, c2 L
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    - B5 ~% [% n! u
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    / {4 e& M1 P2 Z5 ^) E
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    % ?& y) z7 k0 d8 x
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    & h  y0 d& k9 K, m- Q8 S1 ^
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
    
82. {
    ( G/ v+ U- x! |
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    
85. 
    
86. //LED初始化
    # z" o  m9 A; {7 B# l( a; G& ^! Z
87. void ledInit()
    
88. {
    & x9 W  o+ ]5 s" i
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    . A, q4 Q. l% F* W9 |$ V
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    . _1 Q7 @3 v+ g5 ^
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    $ C" F1 ?, q7 Z9 E
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    ; a; y( F8 y& n2 c0 u
96. }
    
97. 
    
98. //控制LED的开关 ledSwitch(3,1);
    5 d, c* e- c: h4 ?
99. void ledSwitch(int n,int sw)//n代表灯的编号 sw 1开 0关
    
100. {
     
101.   switch(n)
     9 o% g' g* X2 a3 ~1 H& J* Q. e
102.   {
     
103.     case 1: //编号为1的LED
     
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     8 e) I+ ^4 \, B1 c$ o! c
105.       break;
     
106.     case 2: //编号为2的LED
     
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     
108.       break;
     ! z' d4 g/ U, h3 ?3 q) U6 {
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;
     ; t' n( b5 @+ u1 ]% q2 S" q
112.   }
     / u2 x7 K; k4 O9 H8 }* @
113. }
     
114. 
     4 @5 @/ a7 N( E8 Y: E
115. 
     8 ~, s& F3 A  F; W, d1 g
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     
117. void systemInit()
     3 p7 `7 J( P# P
118. {
     
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     ; o$ {" o1 T6 p5 P: Q
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
     4 ~" o1 z* V' ?, r) B
123.   fanInit();//风扇初始化
     * x8 j( g7 Q( r8 h% o" V, {# U
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     6 E4 R* R7 V8 A3 M" F$ B! C: e! T
125.   ledInit();//led初始化
     ; a5 C: V8 r: g) r
126. }
     , |& J9 W1 _8 ~' D: k
127. 
     
128. int main(void)
     ! P' W: k" O* z, l! e0 ~
129. {   
     0 [2 @6 z% C6 _' W' n- s9 s
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     : k* [* |9 [" Q$ J1 z3 i+ Z3 F
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     " j; C/ j* s( L; t# T
132.   int light;//保存光照强度
     3 @! h- ]8 d" m6 [
133.   int key;//保存读取到的按键的值
     $ ^6 ]/ G1 U% s
134.   char buf[100] = { 0 };//用来保存格式化出的字符串
     " p) a. J( @/ G
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
     4 J" W+ u) n& ^' M
137.   int i;//循环变量
     3 e5 {+ X  A, H# I6 j! y
138.   
     
139.   systemInit();//系统初始化
     
140.   
     
141.   while(1)
     
142.   {
     
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     # R; S7 R# k$ Z& {; X0 ^) F
144.     DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//读取温湿度
     ( i' j( I( ]# [) c; {
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
       x' j6 s! b5 _$ l! n) r" Q: S
147.     LCD_P6x8Str(0,0,(u8*)buf);//第0行打印温度和湿度
     
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
     
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
     5 `7 {  |! f. V
152.     {
     ( I& c8 G) I) l; a, l4 D
153.       //温度
     4 D" i0 {7 ~4 G0 G
154.       if(temp > 30)
     
155.       {
     
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     
158.         main_delay(200);
     0 w" _8 i1 P& Z1 @6 P. v
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     - q- g6 Q0 _9 \0 {$ F. n
160.       }
     
161.       else
     
162.       {
     
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     1 U; B9 f! [+ \9 b) A
165.       }
     
166.       //湿度
     
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     5 v5 [/ m+ V) @8 v1 K2 e
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     0 Y9 j/ m* m) ?; N$ H' W5 P7 ?
170.       {
     ! G2 [6 k3 q% G- D7 D3 w
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     8 d! L& G2 E7 Z$ n( q% m
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
173.       }
     0 \# P' l$ V) O- Z7 E1 V9 U
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     + r# l" G& d& n2 ~  o
175.       {
     ( f4 O. h( ]- T5 b) k
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
178.       }
     
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     + Q' w% _5 A2 s4 i
180.       {
     8 @. U! \; n  v8 k) C5 g
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     + b3 D: F4 m% r- J9 }1 j  N  G
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     
183.       }
     
184.     }
     
185.     //在第3-6行显示菜单
     - t6 I) C# p& v8 d! U% |) W& m
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,"*");
     ) Q8 t1 i( k3 S2 a
189.    
     , e& i# j, l& F# f, b
190.     //添加按键输入
     # ^! L2 ]4 n- h" |5 q8 G$ P
191.     key = keyRead();
     
192.     if(key == UP)//向上键
     - k; ~; P( _& g# G1 ^7 V
193.     {
     6 e4 J/ x, D! i3 d, @
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     ) ~; C0 d  f5 q' j4 W3 {) m
196.     }
     . p) w' i% m2 Z2 C: [# e
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     4 B7 t0 I: E* y' L9 r
198.     {
     
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     " P3 j  F6 O/ m
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     7 Y: @$ i, x! f* Q" i. ^
201.     }
     
202.     else if(key == OK)//按了OK键
     
203.     {
     ' O$ K: L+ Z" }* i
204.       //判断星星在哪一行，控制哪个器件
     
205.       switch(flag)
     
206.       {
     1 |: a% e8 Q6 J6 c6 [
207.         case 3://LED1
     4 _2 c$ h" @4 W& K. Y7 i
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     / s$ k1 b# ^( b9 i* f( U: v
209.           break;
     
210.         case 4://LED2
     7 U; H( E/ [1 h  L  y6 h. l
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     
212.           break;
     ; @, }+ V8 v. J: j3 C% C1 p" D5 S" B
213.         case 5://FAN
     + v: Y* T) u& ]* @% A
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     " y0 I& t  h  Q
215.           break;
     0 n  w; s9 `2 S) v- B( H0 M
216.         case 6://BUZZER
     
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     
218.           break;
     9 [# c: p8 G; R0 k+ z! Y- m% C
219.       }
     
220.     }
     
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     
222.     {
     % N5 g5 ]9 B- s! k
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     7 g3 H  o) e. r3 [$ w
225.    
     5 V) c$ W4 t5 M! f4 u. R9 Z
226.     //在第7行显示 开关状态
     4 X; \6 D6 s. P9 K( u* P% u# Y
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     ; R* F* T, i1 X* W) p$ Y, X3 R* s
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     9 y$ C( z3 I. m% X, \
229.    
     0 o) }" C2 ~' p( j
230.     main_delay(200);
     
231.   }
     & C5 T, ~) I. h0 s! V) `- K9 H
232.   
       y0 t0 D# N. j$ J
233. }

复制代码

, ~3 e$ _  M1 t% r+ U. D$ f' v

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
# g* n- j  y2 Y6 [小编厉害啊。。。。。

; ]- n$ G& C; l+ {早上好啊，好东西要分享出来给大家