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基于wifi的智能家居控制系统设计(附件)【字数:9757】

2024-01-25 16:06编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本论文主要针对目前市面上智能家居控制系统相关产品所包含的常见缺点,如研发成本高、人机交互性差等,提出了“基于wifi的智能家居控制系统设计”的课题,设计了一种以STM32微处理器担任主控核心的系统,这款系统在工作过程中可以使得用户通过手机来发送wifi信号,从而对家电进行无线遥控,在手机APP界面上能够清晰的查看到各个家电设备的开关情况,并且还具备家居温度检测的能力,实现对家庭环境室温的稳定测量,与此同时这款系统还可以将检测到的数据显示在高清晰液晶显示器上供用户查看。为了实现对设计成果的检验,本次毕业设计进行了很多测试工作,通过对运行测试结果的分析可以发现,各项设计成果符合智能家居控制系统的预期指标性能。
目录
一、 引言 1
(一) 智能家居控制系统的发展背景 1
(二) 智能家居控制系统的国内外发展现状 2
(三) 本文主要研究内容 2
二、 智能家居控制系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
(一) 智能家居控制系统主控电路设计 4
(二) 家居温度采集电路设计 5
(三) 声音提示电路设计 6
(四) 手机APP遥控电路设计 7
(五) 液晶显示电路设计 8
(六) 照明灯开关、家庭总电源、家用饮水机开关驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
(一) 智能家居控制系统的主程序流程设计 11
(二) 家居温度采集子程序设计 12
(三) 声音提示子程序设计 13
(四) 显示屏驱动子程序设计 13
(五) 手机APP遥控子程序流程设计 14
五、 实物制作与安装 17
总结 2
参考文献 3
致 谢 4
附录一 原理图 5
附录二 PCB图 6
附录三 元件列表 7
附录四 程序 8
引言
智能家居控制系统的发展背景
本论文主要对一款使用STM32微处理器作为主控的智能家居控制系统进行研究,这类系统在当今市面上已经非常普遍,对该器 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
件的实现方案也出现了多种分化,经过常年累月的发展进步后,这种智能家居控制系统已经完成了全面的数字化革新,全面淘汰了过去传统方案形成的内部架构,在对智能家居控制系统的发展背景进行查阅的过程中,可以看出过去一段时间内,市场上流通的主要是传统架构式的智能家居控制系统,因为这种实现方案早就实现了普及,从而毫无设计成本可言,因此相对于数字化智能家居控制系统来说成本开销要低很多,这种实现方法在硬件电路架构方面存在明显特征,能够看到主板上充斥着大量的晶体管、开关以及电容电阻等元器件,线路排布错综复杂,大比例选用直插式的分立器件,器件布局粗糙不精密,工作时能够正常实现指标功能,而长时间运行过后,容易出现较为明显的误差,而且需要防范温度、湿度变化引入的系统影响,这些不足之处主要是智能家居控制系统内部各个分立器件在工作过程中引入的外部环境变动所引入的。通过对相关文献的调阅可以看到,智能家居控制系统的发展需要各类电子技术作为依托,只有电子技术取得飞速发展后才可以带动智能家居控制系统指标性能的提升,近些年来人工智能、传感器设计技术、物联网技术的普及,带动了智能家居控制系统能够向更多领域发展,当这些新型智能电路模块和概念在市面上得到大范围认可后,技术人员可以根据使用者体验来对智能家居控制系统实现有序的改善和优化,从而能够智能家居控制系统在将来发展过程中能够做到与时俱进。为了能够设计出高端的智能家居控制系统,本论文对目前市场上众多的智能家居控制系统产品进行了调研,可以看出市面上的高性能产品具备越来越大的竞争力,首先在售价方面,近几年不断被压缩,逐渐接近中低端产品的价格,这样用户群体就越来越向高端智能家居控制系统产品靠近,这种趋势引起高端智能家居控制系统市场份额逐渐增大,以此更加能够促进技术人员对于高端系统的研发热情,要说根本原因,这主要得益于近几年高端控制器件的普及以及研发者对于高端器件的青睐,由于微型控制器研发技术取得了飞速的发展,使得32位微型控制器在近几年来大量投入到市场,凭着它海量的设计资料和库文件支持,赢得了越来越多的用户群体,研发人员逐步舍弃8位微处理器,绝大多数一般使用的外围模块都被植入到微处理器内部,如模数转换器、比较器、中断捕捉等,通过大规模集成电路技术,将其植入到32位微处理器内部,设计人员只需通过软件程序的控制,就可轻松灵活的使用这一系列功能,通过这些方面的提升,可以明显的看到高端微处理器的大范围普及,不但使得智能家居控制系统内部硬件架构得到显著变化,更在设计成本方面一直得到降低,让它具有越来越大的竞争力。
智能家居控制系统的国内外发展现状
国际上对智能家居控制系统的研究重心都放在了人机交互功能方面,为了能够增强它的指标性能,近些年来以ARM微处理器作为主控的方案慢慢流行起来,这类高达数百兆主频的高端处理器可以使得智能家居控制系统具有更加灵活的响应,目前国内对于智能家居控制系统的研究情绪非常高,这其实是因为国内的发展现状和市场情绪的影响,因为内地在智能家居控制系统的研究领域相对于国外来说处于落后地位,伴随着这几年科研环境的持续改善,越来越多的研发人员放到了对智能家居控制系统的设计中,经过近些年来的持续研发,内地研究设计出的智能家居控制系统在功能和性能方面可以与欧美国家产品相媲美,但是尚有非常多关键技术没有掌握,国内的研究人员还需要持续保持高昂的研究热情,以此实现越来越多的研发果实。
本文主要研究内容
上文已经对智能家居控制系统的发展背景和发展现状进行了介绍,通过对资料的广泛查阅可以知道,当今市场是早已有大量优秀的智能家居控制系统产品,本次毕业设计将对市面上一些优秀产品所具有的优势和优点进行学习,并且将它植入到此智能家居控制系统中进行应用,本文拟将在这个基础上,研发设计硬件电路和软件程序,使用意法半导体公司的STM32微处理器来担任微处理器控制器,搭配一些高端元器件,设计一款高性能的智能家居控制系统,这款系统在工作过程中可以使得用户通过手机来发送wifi信号,从而对家电进行无线遥控,在手机APP界面上能够清晰的查看到各个家电设备的开关情况,并且还具备家居温度检测的能力,实现对家庭环境室温的稳定测量,与此同时这款系统还可以将检测到的数据显示在高清晰液晶显示器上供用户查看。

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