STM32嵌入式实现智能家居控制系统

" E! F' d1 x9 @8 p
8 w7 k7 U: W# J$ @9 `: Z9 I; M3 h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！
/ a# E8 Q1 V0 j2 G% k! N0 [
一、本文用到的器件有：
STM32F103R6 单片机
+ I$ m: h, ^% @* KLCD12864 液晶显示屏
DHT11 温湿度传感器
$ ]4 l5 u: E+ _% b5 {6 ?RETCH 光敏电阻
FAN-DC 直流风扇
BUZZER 蜂鸣器
: S0 C) k# \' R3 V) p" S8 X; k6 V电阻、按键等


* O$ H! ?/ B* m- \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


/ S! X1 ?# k2 x/ 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
& K) S3 [3 c7 o8 g5 t
7 D5 k+ }6 e: C4 t( r- C  O
自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节


' M/ _" ~. K7 y+ D1 W三、原理图如下：
8 C; c5 ?5 z6 v

四、代码实现：

1. 
   
2. #include "stm32f10x.h"
   8 T2 F1 ~& e% m- I
3. #include "LQ12864.h"
   
4. #include "DTH11.h"
   
5. #include <stdio.h>
   5 S2 M8 _9 d1 m4 C
6. #include "adc.h"
   
7. 
   ! q2 w2 C/ C5 g8 \5 Y" `  t
8. #define UP     1
   % m+ ]( Y" Q3 z( z- l
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    + V. l/ C# w7 T
11. #define MODE   4
    * O3 G9 V: A2 i  ?  _
12. #define NONE   0
    * P1 i# K( F8 p6 B
13. 
    
14. 
    2 \7 V+ X* }% _
15. void main_delay(int time)
    
16. {
      {! S9 H6 ~( l
17.   int i,j;
    ; H" a4 q+ f+ w. |8 ~
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    
19.   {
    
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    
21.     {
    8 \$ l; V: q$ V8 ?0 `7 y  D
22.       j++;
    $ U0 `; ?" g/ T* J
23.       j--;
    1 ~0 }1 D& n( n/ ]0 V2 B6 [
24.     }
    8 p; Y$ C" k) p$ p, A) i8 j
25.   }
    
26. }
    8 H& x9 _- r+ p6 }
27. 
    6 ^& j4 w  \4 B' I
28. //按键初始化
    
29. void keyInit()
    % t3 s: ?. }! G* w/ d" M5 P
30. {
    4 e1 k" z8 ?% z; z) W
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    1 t6 t5 l  v1 ]; J
34.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
    # F' p# M5 v- a( o# s8 j
35.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    
37. }
    
38. //读取按键的值
    
39. int keyRead()
    / W  A8 S' v: ]9 W, @1 B. u- X, K% r
40. {
    , G; _7 I4 W) s0 D; E- F6 N' Y% u% r5 b
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    
42.     return UP;//上
    + P/ L( w3 u3 Q3 V: k+ X
43.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)
    8 `- B% h6 [/ }9 n3 ^8 W. m
44.     return DOWN;//下
    3 P% x# I- h  T
45.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) == 0)
    
46.     return OK;//确定
    
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    ! A; |3 e) Z: t6 e( Y3 }9 h
48.     return MODE;//模式切换
    
49.   return NONE;
    : I) _% e' k0 J3 H( \2 @
50. }
    
51. 
    
52. //风扇初始化
    , r$ c+ P; a1 t1 W, {; t2 T
53. void fanInit()
    
54. {
    
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    $ `( {% b/ P  k" Z' t1 _6 z& S. A, q
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    9 W+ Z3 M- N0 S7 m. T+ ?
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    5 [7 Z1 J9 q6 Q3 x
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    
62. }
    ; u) p6 n3 _, U% 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
    6 E% g  ]8 `. p6 s9 ^1 I
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
    
70. void buzzerInit()
    ; c3 V- |' R5 N% `) v
71. {
    
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    . m# j1 f' U$ L5 B5 W
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    
74.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
75.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    * J8 h% B# F! I
76.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ( X% `, g$ A- E- Q1 E+ P
77.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    7 d' ?; ]" C9 q) X
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. {
    4 [5 x" ?+ @/ v$ h; u( c8 p/ o8 R" q
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    0 N) t+ f/ d, m. \% }
85. 
    
86. //LED初始化
    7 i( i5 V- [: L$ z3 d# z/ B- r
87. void ledInit()
    + n' y6 Z( Y" x0 t, V# ~
88. {
    
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    1 J; ~% y# E9 S: l+ s  G! X! c
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    : S7 y- Z1 I# }7 E: s6 ?, B- a. W' i
91.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
92.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    : z# k) o& }2 P6 r# O% o7 D
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
    , D, r: T2 @4 [) H2 w  R5 w+ h
96. }
    & C7 p' z  T3 O: K& W
97. 
    8 w9 t9 s: p8 v
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
    % ~$ O9 T# \/ ?/ e3 l  S
100. {
     
101.   switch(n)
     
102.   {
     
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;
     3 t# M, |( T1 ~! L, F
106.     case 2: //编号为2的LED
     & a5 b; q% w1 R$ g/ h
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     
108.       break;
     
109.     case 3: //编号为3的LED
     & `+ g/ |& ?2 `; F5 \3 J& k
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     / D2 e8 H- h9 `( t
111.       break;
     ' V3 r  O1 S3 R( \* C7 @5 w4 ?
112.   }
     ( @2 t! D. C) C+ [& x
113. }
     + g2 U) I" _5 F
114. 
     
115. 
     
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     : u/ u* l* Q# o; K& x  d( j; L0 h
117. void systemInit()
     . W4 C* A+ u% U) Y6 i3 D# N. ^
118. {
     9 o1 X3 }' E3 k+ n' q8 R6 ?1 W6 p
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     
120.   Adc_Init();//ADC初始化
     3 f: ^2 v- \8 O1 K9 |+ s! h3 a
121.   DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
     
122.   keyInit();//按键初始化
     1 d8 @; I+ X4 K9 c' x8 s8 T: g
123.   fanInit();//风扇初始化
     
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     
125.   ledInit();//led初始化
     
126. }
     
127. 
     : I7 D$ y& M% t% a7 U( ?
128. int main(void)
     
129. {   
     
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     5 Y% J& ^& V9 m
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     + L+ Y' s# d" `! C2 N
132.   int light;//保存光照强度
     
133.   int key;//保存读取到的按键的值
     $ t' p: U: P8 k" E
134.   char buf[100] = { 0 };//用来保存格式化出的字符串
     6 g6 N/ U9 H0 z, k
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
     , @; D& _4 x" i# H/ M, M  p+ O
137.   int i;//循环变量
     9 K4 `; W  _/ _/ w7 x+ Z6 g
138.   
     1 g9 b/ _. e" }  L( f
139.   systemInit();//系统初始化
     % u! V$ c/ R5 N  w% n0 d/ m2 I. M0 B
140.   
     5 j0 u4 i- V& E$ ~0 ]% h
141.   while(1)
     , F6 Q" Y" t. h7 L+ X, j
142.   {
     4 ]1 T$ c- Q* Q( m, L9 w
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
     " Q$ W) _5 H5 C* X
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
     : g8 ]) U! t/ X1 k+ }' D
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
     " B6 P0 n" I  `/ D9 N  j, w
149.     LCD_P6x8Str(0,1,(u8*)buf);//第1行打印光照强度
     7 e8 ]( |+ `) r9 f6 \4 M8 s* ]
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.     {
     , l: D* I$ g" E; s
153.       //温度
     
154.       if(temp > 30)
     
155.       {
     / Z2 C% s) B' X4 X4 Z3 s- e
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     3 s! Q0 n+ A/ n' d5 E8 T( |
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     / V# b6 q  _* d. B
158.         main_delay(200);
     ' c8 ^) h) T% w* Q
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
160.       }
     ) y7 ^6 p! `) I
161.       else
     : P: U9 `$ N8 e1 J
162.       {
     
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
165.       }
     
166.       //湿度
     / r6 H: d& _7 i% W2 ?
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     + G" ?$ y8 j  T+ e
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     
170.       {
     
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     " G3 i0 g2 u5 W
173.       }
     
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     
175.       {
     6 k. i8 ^, B% Y; V) G6 B$ r
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
178.       }
     4 {" `0 |  s4 x) V: F
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 z# ]* {' W4 H+ V: H/ j+ K& o5 J
184.     }
     
185.     //在第3-6行显示菜单
     
186.     for(i = 0; i < 4; i++)//i == 0 1 2 3
       }1 y0 |6 z: D/ J5 o. Q
187.       LCD_P6x8Str(0,i+3,menu[i]);// i+2  3 4 5 6 行
     
188.     LCD_P6x8Str(40,flag,"*");
     
189.    
     5 ?/ s- F* U: f* \( e5 x) F# F
190.     //添加按键输入
     
191.     key = keyRead();
     7 N; `$ ]# W2 n: [( ^" q5 k5 `; U  E% ~9 u
192.     if(key == UP)//向上键
     
193.     {
     
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     
196.     }
     ) C( V: d- f( Z( D
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     
198.     {
     . m. Q# V2 f; p; q
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     # F0 ?- y, [3 a; g
201.     }
     + }  q* y2 z! v  k! T
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
     
205.       switch(flag)
     
206.       {
     
207.         case 3://LED1
     & q- w7 }" C# D) e2 H% B, ^
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     
209.           break;
     + {6 g5 @0 e" {( i
210.         case 4://LED2
     
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     
212.           break;
     2 d, N. o( B+ y  w1 s% w
213.         case 5://FAN
     * b, l2 r1 |( O. Q( M) Q
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     . L# A) Z! i5 V# ?4 _' r6 t6 t3 \
215.           break;
     : M" G5 g! ]4 K& k) U
216.         case 6://BUZZER
     
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     & H# H3 K. X$ U6 q
218.           break;
     
219.       }
     
220.     }
     * n( y, [) ~! {. u$ u" J+ C" d
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     
222.     {
     + U( Y; q8 p8 }# B! f5 B
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     " \; I  A2 S$ ~6 |+ q' ~( E
225.    
     
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]);
     8 Q# S9 L# V8 Y- X" H& ~" k
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     
229.    
     
230.     main_delay(200);
     
231.   }
     
232.   
     
233. }

复制代码

0 x- w6 |  v+ F1 Z0 G

1 u. C2 y. a6 _( \" E' j/ r

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
小编厉害啊。。。。。

早上好啊，好东西要分享出来给大家