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！

! o) D/ ~& D% J& R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
; u" Q0 t! S* I  LRETCH 光敏电阻
FAN-DC 直流风扇
BUZZER 蜂鸣器
电阻、按键等
4 Q) `) x  C: D- h# Q: r
6 w; U: z8 \5 F, T2 j6 k
$ u9 f' h+ U) @% `8 \; W' p$ t7 y二、实现的功能是：
2 z4 t) }- T! s9 J% H# S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

& L2 J0 S/ I" g* M7 L$ V5 \! }
3 i+ p+ T' o8 i# G' o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
. B5 Y1 p( B8 _; ]
6 `7 E3 [& J" z: j' f
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 U" P6 N- `1 @2 j

自动模式中手动可调节，手动模式中自动模式不能调节
4 Q0 c( a. c3 Z+ I! g: k% A3 i
( u( a( ?, V  Z8 _7 b- c, a8 X
' Z) Y" g9 [8 b. [* @3 y* p6 _三、原理图如下：

四、代码实现：
5 N* L$ h' h2 F7 ~

1. 
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "LQ12864.h"
   , K9 d6 Z" C4 _* ^
4. #include "DTH11.h"
   
5. #include <stdio.h>
   : {" \- b0 X- F3 P8 Y2 `! y5 X
6. #include "adc.h"
   2 n+ N4 T( L0 h3 t0 k1 A" H4 b
7. 
   
8. #define UP     1
   & E1 l; u8 O/ o) P" i" [2 v
9. #define DOWN   2
   
10. #define OK     3
    , I; i( i: o* `( F+ V# H
11. #define MODE   4
    : C" l; N1 ]0 Y  x3 W7 @2 `# }
12. #define NONE   0
    
13. 
    
14. 
    
15. void main_delay(int time)
    # Y9 t4 M) j# f3 e! I
16. {
    
17.   int i,j;
    8 t0 j( c! {' [6 u, r- q7 h
18.   for(i = 0; i < time; i++)
    & X) T( {& }: ?( L% h
19.   {
    
20.     for(j = 0; j < 1000; j++)
    2 P# W- F, D) q6 h. V7 J
21.     {
    
22.       j++;
    0 H$ J% e2 f( ]: t
23.       j--;
    5 S6 `2 R7 B. K# m2 x3 v
24.     }
    : ]- R* c, ^+ h0 u
25.   }
    
26. }
    2 o) w5 L  t1 W* u, J
27. 
    
28. //按键初始化
    1 v" T, f; h0 n( G' J2 J( e
29. void keyInit()
    
30. {
    
31.   GPIO_InitTypeDef init;
    
32.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    ) X! i- r8 C" I" a3 M7 v2 s1 `& u' Z
33.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入模式
    , \! q6 c6 h- D( w
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. }
    7 e& x- g" Q- V" Q
38. //读取按键的值
    . o5 l+ V- X/ h# ?* J/ d* i; F
39. int keyRead()
    
40. {
    
41.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2) == 0)
    
42.     return UP;//上
    " A8 s" _/ \6 d
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
    
47.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) == 0)
    & d! {7 v! o5 G/ `% ?1 j! M
48.     return MODE;//模式切换
    
49.   return NONE;
    5 G' t# a6 W! W5 u9 r
50. }
    , d0 @! t5 I5 ?; I7 t
51. 
    
52. //风扇初始化
    0 R7 o! I' q! j. A7 t, F" z, @& ~
53. void fanInit()
    
54. {
    
55.   GPIO_InitTypeDef init;
    ! d; ^0 l: R/ i7 F
56.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    9 A+ g/ d! Z: L% y- H
57.   init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
    
58.   init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    : I& k8 ?( X. _
59.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    9 q; s& z; ^9 {/ [$ N" l7 U
60.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    6 u' S: y9 N( N, d) m8 b
61.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);//置1 风扇关
    
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
    
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. 
    9 Z! e9 X* N; t2 t) B2 Q
69. //蜂鸣器初始化
    
70. void buzzerInit()
    
71. {
    " {  l2 p6 a0 ~+ p) k
72.   GPIO_InitTypeDef init;
    
73.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    3 Z( A  m$ t" H. j
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;
    + B  L: p3 M" r( b4 E/ q3 h/ X% e& K
77.   GPIO_Init(GPIOC,&init);
    
78.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);//置1 蜂鸣器关
    + v2 @' o" W# V# A! p1 S2 n+ x4 P
79. }
    , j/ U/ z! _5 [7 `
80. //蜂鸣器开关
    7 F" e' k- s; I6 Z
81. void buzzerSwitch(int sw) //1开 0关
    1 ~4 @3 t/ E, F' S, K
82. {
    
83.   sw ? GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2) : GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
    
84. }
    , m: d! J; F- q$ R% {
85. 
    0 v$ c  n! S/ ?1 s; @  s
86. //LED初始化
    
87. void ledInit()
    7 _& [1 a3 D1 t& c: e
88. {
    " j( w6 B1 d* q8 V5 |, w# {
89.   GPIO_InitTypeDef init;
    1 l2 e, ?2 }+ `  V5 S3 Q
90.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    ( S, w. d3 w* ]  u
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;
    3 d2 z: B9 r% v5 v  V
93.   init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    9 ^$ W% M% q8 n7 I+ C
94.   GPIO_Init(GPIOA,&init);
    2 d3 L4 _+ {% r6 a, U
95.   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//置1 LED关
    " w$ r" s% u. c7 z3 Q3 ~
96. }
    / r, a: i8 ?3 @* n, z6 j' x
97. 
    
98. //控制LED的开关 ledSwitch(3,1);
    $ j8 ]  s, T& c. A1 U  A8 f
99. void ledSwitch(int n,int sw)//n代表灯的编号 sw 1开 0关
    . S9 j( E, A0 B- J
100. {
     ( b5 X0 \: _9 i& I9 U' W& E& G$ ?$ c
101.   switch(n)
     
102.   {
     ( m& |6 a6 R/ I3 C8 W! B* z
103.     case 1: //编号为1的LED
     
104.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
     ; Z2 X/ R/ W, I; x8 m
105.       break;
     & L% o/ L. C8 `% N% y( V2 n
106.     case 2: //编号为2的LED
     ) a8 Q$ H, \3 Q+ }- }( x! Z3 W
107.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
     % y* f- k. }% p- {! I8 Y: ~4 r& V
108.       break;
     $ O( z4 u  |1 A% R
109.     case 3: //编号为3的LED
     
110.       sw ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
     6 w1 H" k* ~5 v/ q6 m* B
111.       break;
     
112.   }
     
113. }
     
114. 
       l9 G1 x% Y: D& E  \; u6 U
115. 
     $ V/ `' T% ~' ^3 M+ e6 Y
116. //系统初始化函数(相关初始化的函数)
     $ Y' T8 _/ A- G6 L1 _! _
117. void systemInit()
     ' c5 \2 `1 A; E6 l2 L5 ?& E
118. {
     
119.   LCD_Init();//LCD屏幕初始化
     
120.   Adc_Init();//ADC初始化
     " d- C' c+ @0 Z2 G" C
121.   DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
     
122.   keyInit();//按键初始化
     2 s/ ?. z' _$ }( [7 s4 y' O
123.   fanInit();//风扇初始化
     
124.   buzzerInit();//蜂鸣器初始化
     
125.   ledInit();//led初始化
     + h7 x: X! `+ H+ i! `& s
126. }
     7 I9 k" l% s1 H, H1 ]% q0 K  e
127. 
     ) @; ]1 d; z5 \9 S) H% b
128. int main(void)
     " m* u% Y8 L2 c1 f5 A/ f6 Y
129. {   
     0 O5 ]8 E: ^0 b& L3 `; f
130.   char status[5] = {0,0,0,0,0};//LED1 LED2 FAN BUZZER MODE 状态 1开 0关
     
131.   u8 temp,hum;//保存温湿度
     
132.   int light;//保存光照强度
       F6 R: [5 V/ l
133.   int key;//保存读取到的按键的值
     3 a/ Z1 B3 x7 i0 ]) i+ Z
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
     0 d7 L1 q# i+ w8 y: n2 U
136.   u8 *menu[4] = {"LED1","LED2","FAN","BUZZER"};//字符指针数组
     
137.   int i;//循环变量
     
138.   
     7 k4 K& P5 X" |2 a' i
139.   systemInit();//系统初始化
     
140.   
     
141.   while(1)
     
142.   {
     9 k3 Y8 b8 u0 o9 @) i9 X
143.     //在第0-1行显示温湿度和光照强度
     . s) J& D! t2 T. h
144.     DHT11_Read_Data(&temp,&hum);//读取温湿度
     + C  ?: K+ x% n" z1 P$ o7 t* f
145.     light = Get_Adc();//读取光照强度
       V+ |" h2 r0 X# X- c
146.     sprintf(buf,"TEMP:%d   HUM:%d",temp,hum);//格式化字符串
     . W" Q1 Y! W- A+ |8 W/ o
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
     : c& W3 S% U" d3 X: z0 e
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)
     
155.       {
     3 B+ M  ^) ~5 b
156.         buzzerSwitch(status[3]=1);//蜂鸣器响
     ; X4 g& N. W* i5 l/ v* e7 k# }3 b/ N
157.         ledSwitch(3,1);//红灯亮
     
158.         main_delay(200);
     
159.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
160.       }
     
161.       else
     
162.       {
     ) Y7 X2 z& D$ W/ J
163.         buzzerSwitch(status[3]=0);//蜂鸣器关
     ( G6 M" b# o. v- m5 G1 {: c5 e( T0 X
164.         ledSwitch(3,0);//红灯灭
     
165.       }
     
166.       //湿度
     ; l  d7 [1 o. N5 E! `5 w7 U' ~
167.       hum > 50 ? fanSwitch(status[2]=1) : fanSwitch(status[2]=0);
     
168.       //光照强度
     
169.       if(light > 0 && light <= 1000)
     
170.       {
     
171.         ledSwitch(1,status[0]=0);//1号灯灭
     & w6 ]& U: g0 a, W( g+ k2 K$ M7 U
172.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     
173.       }
     0 e+ u. m  O! Y" H3 b( l3 _7 S& _
174.       else if(light > 1000 && light <= 2000)
     0 F6 @& r: [7 a) c
175.       {
     
176.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     
177.         ledSwitch(2,status[1]=0);//2号灯灭
     8 @* R/ [5 j9 l, [8 s
178.       }
     3 i% \+ _3 ?/ n
179.       else if(light > 2000 && light < 4500)
     4 \; V& w/ L, |
180.       {
     3 `' {. q) n/ S0 {: e
181.         ledSwitch(1,status[0]=1);//1号灯亮
     ( H- u4 P$ p0 s% w
182.         ledSwitch(2,status[1]=1);//2号灯亮
     # W. i" `$ N  [$ ~* g9 |1 V
183.       }
     9 c) g& e! ~0 R( P
184.     }
     
185.     //在第3-6行显示菜单
     % V2 p' t1 n6 F
186.     for(i = 0; i < 4; i++)//i == 0 1 2 3
     ! O- a7 }7 Z! I" A7 T
187.       LCD_P6x8Str(0,i+3,menu[i]);// i+2  3 4 5 6 行
     
188.     LCD_P6x8Str(40,flag,"*");
       n" O/ M( u( [! R. d0 C/ c
189.    
     % E! x' q/ {4 @7 @2 c. U) x
190.     //添加按键输入
     
191.     key = keyRead();
     " t( q1 F  r+ b9 n8 A* X8 o) t. z; N
192.     if(key == UP)//向上键
     
193.     {
     # X" ]  ^0 b$ q) P0 K
194.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     9 G. |: V) p. r8 Q
195.       flag = flag == 3 ? 6 : flag-1;
     
196.     }
     
197.     else if(key == DOWN)//向下键
     9 Q9 ~$ f2 V$ @- w
198.     {
     
199.       LCD_P6x8Str(40,flag," ");
     " O* {5 {; X! u) M) |4 A5 r5 z) d
200.       flag = flag == 6 ? 3 : flag+1;
     
201.     }
     7 x9 E% m: d, r: w, R
202.     else if(key == OK)//按了OK键
     / Z5 Z. Q+ ^$ J& w. ^! S
203.     {
     
204.       //判断星星在哪一行，控制哪个器件
     / m, ?! F4 Z* t) x' @; [% ~7 R
205.       switch(flag)
     + p+ Q7 e  P5 w7 `1 a% S
206.       {
     6 v% g; n- L0 h0 Q, ^2 O' [3 W
207.         case 3://LED1
     
208.           ledSwitch(1,status[0]= !status[0]);
     
209.           break;
     
210.         case 4://LED2
     / }3 i6 {6 ?2 p  ]" V
211.           ledSwitch(2,status[1]= !status[1]);
     # U6 h( c3 g) F, F) X  j3 o# J
212.           break;
     & \, e' x# ]* \1 k9 C# D: `& l
213.         case 5://FAN
     
214.           fanSwitch(status[2]= !status[2]);
     
215.           break;
     ' b: d3 n: o  ?; Q
216.         case 6://BUZZER
     1 K  Y& W+ [) n* L+ |: y
217.           buzzerSwitch(status[3]= !status[3]);
     
218.           break;
     
219.       }
     , z* z3 P; G, i; p# m' a) I
220.     }
     
221.     else if(key == MODE )//按了模式切换键
     9 ]4 M3 Z- v$ d; a
222.     {
     , K5 B+ L6 p3 m2 d! O) o
223.       status[4] = !status[4];
     
224.     }
     
225.    
     
226.     //在第7行显示 开关状态
     9 x5 c9 ?- l# O) [- r0 l# l; Q" T! [5 Z
227.     sprintf(buf,"L1:%d L2:%d F:%d B:%d M:%d",status[0],status[1],status[2],status[3],status[4]);
     % C% e+ y! P, H; x  ^  o
228.     LCD_P6x8Str(0,7,(u8*)buf);//显示到屏幕上
     * H2 G3 y6 m0 D
229.    
     ; W" }  J3 m2 E! `7 {
230.     main_delay(200);
     $ R( Y  |) e9 D$ [) C
231.   }
     + t- A2 Y3 d: N3 W! T1 `/ P
232.   
     ) \! O3 n7 g  h* p5 }
233. }

复制代码

小编厉害啊。。。。。

ts2000 发表于 2020-12-1 16:57
, v, J& d3 Z" n' z小编厉害啊。。。。。

) B0 X. ^0 M1 L3 [. f( v* x早上好啊，好东西要分享出来给大家