CN105527851A - 一种基于stm32的红外智能家居控制*** - Google Patents

一种基于stm32的红外智能家居控制*** Download PDF

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陈健
张卫国
李�权
王皖东
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Abstract

本发明提供一种基于STM32的红外智能家居控制***，包括以STM32F103V为主控芯片的主控制器、用于实时显示***工作状态的PC上位机、与主控制器相连的功能模块以及向***供电的电源模块；所述功能模块将检测到的环境数据发送给主控制器，由主控制器控制与功能模块相连用电器的工作。该***集多功能、低成本、强适应和人性化于一体，解决了用户过多的遥控器带来不便的问题。

Description

一种基于STM32的红外智能家居控制***
技术领域
本发明涉及智能家居、红外遥控、PWM（脉宽调制）技术以及通信和电子方面的相关技术，尤其涉及一种基于STM32的红外智能家居控制***。
背景技术
智能家居是指以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
当今社会随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，家用电器产品逐渐进入千家万户。面对众多的家电设备，其智能化、集成化和人性化控制就显得尤为重要。目前，家电设备在控制方面还存在很大的不足和发展空间。首先，大部分家电设备的控制都是依赖于出厂配置的专用遥控器，面对繁多的家电设备很不方便。其次，家电设备的控制未能与应用广泛的智能手机紧密结合起来。与此同时，对家电设备的实时监测和控制也存在很多缺陷。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种基于STM32的红外智能家居控制***，集多功能、低成本、强适应和人性化于一体，解决了用户过多的遥控器带来不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于STM32的红外智能家居控制***，包括以STM32F103V为主控芯片的主控制器、用于实时显示***工作状态的PC上位机、与主控制器相连的功能模块以及向***供电的电源模块；所述功能模块将检测到的环境数据发送给主控制器，由主控制器控制与功能模块相连用电器的工作。
进一步，所述功能模块包括风扇控制模块、盆景供水控制模块以及照明控制模块。
进一步，所述风扇控制模块包括温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路，所述温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路与所述主控制芯片相连，所述温湿度模块DHT11和人体红外感应模块HC-SR501将检测到数据传输给主控制芯片，由主控制芯片采用PWM方式向风扇驱动电路发出指令，由风扇驱动电路控制风扇的工作。
进一步，所述盆景供水控制模块包括土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路，所述土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路与主控制芯片相连；所述土壤湿度传感器模块将检测到的土壤湿度数据传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断土壤是否缺水后，向水泵电机驱动电路发出指令，由水泵电机驱动电路控制水泵工作。
进一步，所述照明控制模块包括声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路，所述声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路与主控制芯片相连，声音传感器模块将检测到的声音信号、光敏传感器模块将检测到的光线信号传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断光线信号强弱后，向照明灯驱动电路发送指令，由照明灯驱动电路控制照明灯的开关、亮度。
进一步，***还包括作为移动控制终端的安卓手机红外遥控APP，所述安卓手机红外遥控APP包括安卓手机、与安卓手机接口相连的红外发射头、以及安装在所述安卓手机上的程序APP，程序APP上不同的数字键对应不同的红外码，红外码由红外发射头发送给红外接收装置，红外接收装置将接收到的红外码传输给主控制器，由主控制器向用电器发出工作指令。
本发明所达到的有益技术效果：
(1)目前，市面上的家用电器如电视、空调、DVD等都有自己专用的红外遥控器，随着人们生活水平的提高，家用设备的增多，过多的遥控器也给用户带了不便，本设计基于手机APP将不同家用设备的控制集成于一体，解决了上述问题。
(2)每个功能模块的工作模式和工作状态相互独立、互不干扰，且均有手动调节模式和智能模式，用户可以自行选择和设定。手动模式下，用户可以根据自身需要通过手机进行人为干预的操作和控制；智能模式下，***可以通过各种不同的传感器自动感应和检测如人体红外信号、空气温湿度、盆景土壤水分、光线亮暗、声音等参数实现自动对风扇速度、盆景供水、照明的自动控制。
(3)通过PWM控制风扇转速。在风扇控制模块中，智能模式下，***自动识别是否有人在室内，自动采集处理温湿度并通过PWM（脉宽调制）技术调节风扇转速，减少了热损耗，降低了成本和功耗。
(4)上位机实时显示各模块的工作状态。***所有功能模块的工作状态和参数通过串口发送至PC上位机显示，供用户实时监测和控制。这种方式特别适合于对多种家用设备的状态进行实时监测，具有很强的实用性，更加人性化，也是智能家居发展的一种趋势。
附图说明
图1本发明组成部件及各部件连接关系示意图；
图2本发明之风扇控制模块电路图；
图3本发明之盆景供水控制模块电路图；
图4本发明之照明控制模块电路图；
图5本发明之红外发射-接收电路图；
图6本发明工作流程示意图。
具体实施方式
为了能更好的了解本发明的技术特征、技术内容及其达到的技术效果，现将本发明的附图结合实施例进行更详细的说明。
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
如图1-6所示，本发明提供一种基于STM32的红外智能家居控制***，包括以STM32F103V为主控芯片的主控制器、用于实时显示***工作状态的PC上位机、与主控制器相连的功能模块以及向***供电的电源模块；所述功能模块将检测到的环境数据发送给主控制器，由主控制器控制与功能模块相连用电器的工作。主控制器每隔1秒与PC上位机通信一次，将数据发送至PC上位机进行实时显示，便于用户的监测和控制。
所述功能模块包括风扇控制模块、盆景供水控制模块以及照明控制模块。
所述风扇控制模块包括温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路，所述温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路与所述主控制芯片相连，所述温湿度模块DHT11和人体红外感应模块HC-SR501将检测到数据传输给主控制芯片，由主控制芯片采用PWM方式向风扇驱动电路发出指令，由风扇驱动电路控制风扇的工作。
所述盆景供水控制模块包括土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路，所述土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路与主控制芯片相连；所述土壤湿度传感器模块将检测到的土壤湿度数据传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断土壤是否缺水后，向水泵电机驱动电路发出指令，由水泵电机驱动电路控制水泵工作。
所述照明控制模块包括声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路，所述声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路与主控制芯片相连，声音传感器模块将检测到的声音信号、光敏传感器模块将检测到的光线信号传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断光线信号强弱后，向照明灯驱动电路发送指令，由照明灯驱动电路控制照明灯的开关、亮度。
本发明还具有手动调节模式，手动调节模式可以通过作为移动控制终端的安卓手机红外遥控APP对各个功能模块进行控制，所述安卓手机红外遥控APP包括安卓手机、与安卓手机接口相连的红外发射头、以及安装在所述安卓手机上的程序APP，程序APP上不同的数字键对应不同的红外码，红外码由红外发射头发送给红外接收装置，红外接收装置将接收到的红外码传输给主控制器，由主控制器向用电器发出工作指令。
本发明三个功能模块的工作过程如下：
一，风扇控制模块：***通电后，该模块默认处于智能模式下，温湿度传感器模块DHT11自动检测当前的温湿度数据传送给主控制芯片STM32F103V，当人体红外传感器HC-SR501检测到有人时，主控制器根据温湿度数值大小通过PWM(脉宽调制)调整占空比给定风扇电机转速并通过风扇控制电路驱动电机工作，风扇转速与温湿度数值成反比，若人体红外传感器检测不到人体红外信号时，风扇停止工作。手动调节模式，通过安卓手机上程序APP设定风扇模式切换键可以将模式切换为手动调节方式，此种方式下，温湿度传感器和人体红外传感器不工作，风扇的启动、加速、减速和停止均通过APP上对应的键进行操作和控制。
二，盆景供水控制模块：***通电后，该模块默认处于智能模式下，土壤湿度传感器FC-28自动检测盆景土壤湿度，主控制芯片读取土壤湿度数据后进行分析处理，控制水泵电机的启动和停止。当土壤湿度较低时，主控制芯片通过外部引脚发出高电平信号驱动继电器使其吸合，电机工作，水泵供水。同理，当水泵供水一段时间后，土壤湿度变大，水泵自动停止供水。根据实际需要，用户可以通过程序APP上的盆景供水模式切换键切换到手动调节方式。此方式下，水泵的开启、供水时间、停止都是由手机APP上相应键进行设定和控制。
三，照明控制模块：照明控制模块在***复位后处于智能模式状态，当光敏传感器YL-38检测到光线较暗且当声音传感器YL-56检测到有声音信号时，主控制芯片发出信号驱动继电器吸合，照明灯开始工作，工作一段时间后自动熄灭（时间可以根据需要设定）。根据实际需要，用户可以通过程序APP上的照明控制模式切换键切换到手动调节方式。当切换到手动调节方式下时，***不受光敏传感器和声音传感器的影响，用户通过程序APP相应按键进行开灯、调整亮度、关灯操作。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：包括以STM32F103V为主控芯片的主控制器、用于实时显示***工作状态的PC上位机、与主控制器相连的功能模块以及向***供电的电源模块；所述功能模块将检测到的环境数据发送给主控制器，由主控制器控制与功能模块相连用电器的工作。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：所述功能模块包括风扇控制模块、盆景供水控制模块以及照明控制模块。
3.根据权利要求2所述的基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：所述风扇控制模块包括温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路，所述温湿度模块DHT11、人体红外感应模块HC-SR501、风扇驱动电路与所述主控制芯片相连，所述温湿度模块DHT11和人体红外感应模块HC-SR501将检测到数据传输给主控制芯片，由主控制芯片采用PWM方式向风扇驱动电路发出指令，由风扇驱动电路控制风扇的工作。
4.根据权利要求2所述的基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：所述盆景供水控制模块包括土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路，所述土壤湿度传感器模块、水泵电机驱动电路与主控制芯片相连；所述土壤湿度传感器模块将检测到的土壤湿度数据传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断土壤是否缺水后，向水泵电机驱动电路发出指令，由水泵电机驱动电路控制水泵工作。
5.根据权利要求2所述的基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：所述照明控制模块包括声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路，所述声音传感器模块、光敏传感器模块和照明灯驱动电路与主控制芯片相连，声音传感器模块将检测到的声音信号、光敏传感器模块将检测到的光线信号传输给主控制芯片，由主控制芯片进行处理并判断光线信号强弱后，向照明灯驱动电路发送指令，由照明灯驱动电路控制照明灯的开关、亮度。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于STM32的红外智能家居控制***，其特征在于：***还包括作为移动控制终端的安卓手机红外遥控APP，所述安卓手机红外遥控APP包括安卓手机、与安卓手机接口相连的红外发射头、以及安装在所述安卓手机上的程序APP，程序APP上不同的数字键对应不同的红外码，红外码由红外发射头发送给红外接收装置，红外接收装置将接收到的红外码传输给主控制器，由主控制器向用电器发出工作指令。
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