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[教程] 用STM32完成建议智能家居一

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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2016-9-7 15:59:48 |显示全部楼层
    机智云智能硬件创新大赛作品
    项目名称:【GoKit+STM32】之智能家居云控制套件
    作品适用环境:适用类似于学生宿舍这种小型住宅,套件中的小模块可直接替换住宅中86盒子面板,嵌入到墙壁内,不破坏原来的环境。智能网关与家中路由配对后就可持续工作,使整个套件一直处于联网状态,用户可轻松感知家里的状态和控制家中的已配对电器。

    需要用到的材料:
    1.TFT串口屏  X1
    2.STM32F103ZET6单片机  X1
    3.汉枫LPB100wifi模块  X1
    4.NRF24L01无线通讯模块 X6
    5.AMS1117-3.3 AMS1117-5.0稳压芯片若干
    6.电阻、电容、led、导线若干
    7. 220V-7.2V稳压电源  X1
    8. STC15W408AS 单片机 X4
    9.五脚继电器  X5
    10. MP3模块 X1
    11. 红外发射管 X4
    12.86型开关面板、底盒  X3
    13.干簧管 X1
    14 3.3V锂电池  X1
    15.220V白炽灯 X1  

    软件开发环境:
    KEIL5 MDK
    KEIL4 C51

    1.总体方案设计
           智能家居云控制套件最终要实现可以在手机应用程序上远程控制家里的电灯、插座、红外遥控电器的开关以及他们的定时时间,也可以在住宅内的智能网关控制系统上,通过网关携带的图形化人机交互界面设置电灯控制模块、插座控制模块、红外电器遥控模块、门窗开合警报模块、语音模块的所有功能以及监控来自云端的实时遥控命令。
           因为采用了“机智云”的物联网技术方案,使手机应用程序端能与智能网关保持快速数据通信。智能网关是整个设计的核心,能起到承上启下的作用,所以设计了STM32主控芯片、高清彩色触控屏、WIFI模块加双发无线通信模块这一方案。STM32主控芯片负责处理来自WIFI模块、触控屏和无线通信模块的数据,并把数据重新打包分发出去,触控屏独立负责人机交互界面,WiFi模块负责与路由器通信,两个无线通信模块负责与下属的子模块进行数据交互。电灯控制模块负责实际开关电灯,插座控制模块负责实际通断插座电源,红外电器遥控模块负责操控红外遥控的电器,门窗开合警报模块负责检测门窗的状态,语音模块负责提供语音警报和播放歌曲,所有的子模块均与智能网关保持无线通信,除门窗开合警报模块外均由220伏市电提供电源
              所以整个智能家居云控制套件分为手机控制端、智能网关控制器、电灯控制模块、插座控制模块、红外电器遥控模块、门窗开合警报模块、语音模块七部分

    1.1智能网关控制器
        智能网关控制器是整个设计的重点,它在本设计中起到数据汇集、承上启下的作用。智能网关需要通过WIFI模块接收来自云端的控制命令,然后发送到MCU上,MCU更新数据库和做出相应的处理后再根据不同的协议把控制指令通过无线通信模块发送到子模块上。智能网关同时还要接收子模块、触控屏和时钟芯片的数据,MCU对数据进行相应的逻辑处理后再发送到云端或临时保存起来。

    1.2电灯控制模块
    电灯控制模块的功能是通过无线通信模块接收来自智能网关的电灯控制指令,通过MCU对控制指令进行处理分析,MCU根据得到的结果再去控制继电器的通断来控制电灯,MCU还要根据接收控制信号指示灯的状态。最后还要防止继电器的电压对MCU产生干扰。

    1.3插座控制模块
        智能网关把插座信息的控制指令发出后,插座的无线通信模块就会接收到数据并把数据发到MCU上进行处理分析。MCU根据得到的结果再去控制继电器的通断来控制插座电源,MCU还要控制信号指示灯的状态。最后还要对继电器的信号进行光电隔离。在考虑插座模块的具体应用场景后,还要为模块设定独立的电源开关,使用户在插座模块上也能控制电源通断。

    1.4红外电器遥控模块
        红外电器遥控模块的主要功能是通过无线通信模块接收来自智能网关的遥控指令,MCU把收到的遥控指令进行解释重组后通过红外发射模块把遥控指令转发出去,进而控制空调、电视等。MCU还要根据通信状态控制信号指示灯。

    1.5门窗开合警报模块
        门窗开合警报模块的主要功能是用模块上的干簧管检测门窗的开合状态,然后用无线通信模块把信号发送给智能网关进行处理。还要根据门的状态用MCU控制信号指示灯的颜色。最后要为粘贴在门窗上的警报模块选择合适的供电方案。

    1.6语音模块
        语音模块的主要功能是用无线通信模块接收来自智能网关的语音控制指令,MCU把收到的遥控指令进行解释重组后控制警报发生器做出反应。使警报发生器发出声音,起到阻吓贼人的作用

    后续更新中(原帖转自机智云社区)
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