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摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 光照方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 ESP8266-WIFI模块

3.5光敏电阻检测模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程图

4.4 显示函数流程图

4.5 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 WiFi模块联网

5.3 设置温度阈值实物测试

5.4 设置空气质量实物测试

5.5 设置光照强度阈值实物测试

5.6 温度小于阈值实物测试

5.7 气体大于阈值测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 设置温度阈值仿真测试

6.5 设置气体浓度阈值仿真测试

6.6 蜂鸣器报警仿真测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着科技的快速发展和人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。智能家居系统不仅能够提升家居环境的舒适度和便利性，还能有效增强家庭的安全防护能力。特别是在安防领域，传统的安防手段已经无法满足现代家庭对安全性和智能化的需求。因此，开发一种高效、智能的家居安防系统具有重要的现实意义。STM32单片机作为一种高性能、低功耗的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。其强大的处理能力和丰富的外设接口，使其成为开发智能家居系统的理想选择。基于STM32单片机的家居安防系统，能够集成多种传感器和输出模块，实现对家居环境的全面监控和自动控制，从而有效提升家庭的安全性和舒适度。通过集成温湿度传感器、火焰传感器、空气质量传感器、霍尔传感器和光敏电阻等多种传感器，系统能够实时监测家居环境的各种参数，及时发现火灾、防盗异常等安全隐患，并通过蜂鸣器进行报警，显著提升家居的安全性。系统通过OLED显示模块实时显示环境参数，用户可以直观了解家居环境的状态。此外，通过继电器控制降温通风，USB灯提供照明，进一步提升了家居的舒适度。通过WIFI模块，用户可以远程监控家居环境的状态，并进行阈值设置和控制操作。这种远程监控功能不仅方便了用户的使用，还增强了系统的灵活性和实用性。本系统的开发和应用，不仅满足了现代家庭对安全性和智能化的需求，还推动了智能家居技术的发展。通过不断优化和完善系统功能，可以为智能家居行业提供更多的技术支持和应用案例。系统通过自动控制降温通风，减少了不必要的能源消耗，符合现代社会对节能环保的要求。综上所述，基于STM32单片机的家居安防系统具有重要的实际意义，不仅能够提升家居的安全性和舒适度，还能推动智能家居技术的发展，促进节能环保。

1.2 国内外研究现状

国内外在智能家居和安防领域的研究已经取得了显著进展。国外方面，欧美国家在智能家居技术上起步较早，技术相对成熟，主要集中在智能家电、智能照明、智能安防等方面。例如，Google的Nest智能家居系统、Amazon的Echo智能音箱等产品，已经在市场上取得了巨大成功。国内方面，随着物联网和人工智能技术的快速发展，智能家居市场也在迅速崛起。华为、小米、海尔等企业纷纷推出各自的智能家居产品，涵盖了智能门锁、智能摄像头、智能照明等多个领域。在安防领域，国内外研究主要集中在视频监控、入侵检测、火灾报警等方面。例如，海康威视和大华股份是国内领先的视频监控设备供应商，其产品广泛应用于家庭和商业场所。总体来看，国内外在智能家居和安防领域的研究已经取得了丰硕成果，但仍存在一些挑战，如系统集成度不高、用户体验有待提升、数据安全问题等。未来，随着技术的不断进步和市场需求的增加，智能家居和安防领域将迎来更多创新和发展机遇。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的家居安防设计与实现，主要实现以下功能：

通过温湿度传感器检测温湿度，超过温度阈值自动打开风扇降温

通过光敏电阻检测光照强度，自动开关灯

通过烟雾传感器检测烟雾值，超过阈值打开风扇

通过霍尔传感器检测防盗情况，异常报警

通过人体热释电传感器感知是否有人

通过OLED显示温湿度，光强，烟雾等信息

通过按键设置阈值

通过wifi模块连接手机app，实现远程监控