CN105843052A - 一种基于物联网及stm32的智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于物联网及STM32的智能家居系统，属于智能家居领域，包括控制模块、检测模块、声光报警模块、摄像头模块和GSM模块，还包括被控模块、路由器和控制终端；控制模块采用STM32单片机，并通过无线信号模块分别与检测模块、声光报警模块、摄像头模块、被控模块、控制终端及GSM模块通信连接；检测模块包括烟雾检测模块和有害气体检测模块；被控模块包括门禁模块和窗户模块；控制终端包括电脑、手机和触摸屏；电脑和手机通过路由器接入以太网；手机还与GSM模块通信连接。本发明能够通过无线通讯技术控制家中门窗，线路简单，布线少，且允许用户通过电脑或手机进行远程操控，实时监控家中情况。

Description

一种基于物联网及STM32的智能家居系统

【技术领域】

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种基于物联网及STM32的智能家居系统。

【背景技术】

随着互联网时代的进步，智能家居这一名称也逐渐被人们所熟悉，智能家居(SmartHome)，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，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。传统的智能家居大多采取有线传输，常常局限于线路问题，往往需要凿墙布线，复杂线路，在美观与通信距离存在巨大的缺陷。

【发明内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种基于物联网及STM32的智能家居系统，该基于物联网及STM32的智能家居系统能够通过无线通讯技术控制家中门窗，线路简单，布线少，且能够允许用户通过电脑或者手机进行远程操控，实时监控家中情况。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于物联网及STM32的智能家居系统，包括控制模块、检测模块、声光报警模块、摄像头模块和GSM模块，还包括被控模块、路由器和控制终端；所述控制模块采用STM32单片机，并通过无线信号模块分别与所述检测模块、声光报警模块、摄像头模块、被控模块、控制终端及GSM模块通信连接；所述检测模块包括烟雾检测模块和有害气体检测模块；所述被控模块包括门禁模块和窗户模块；所述控制终端包括电脑、手机和触摸屏；所述电脑和手机通过所述路由器接入以太网；所述手机还与所述GSM模块通信连接。

进一步地，所述基于物联网及STM32的智能家居系统还包括门铃模块；所述门铃模块安装在大门处，并通过所述无线信号模块与所述控制模块通信连接。

进一步地，所述基于物联网及STM32的智能家居系统还包括语音模块；所述语音模块安装在大门处，与所述控制模块通过所述无线信号模块通信连接。

进一步地，所述路由器为无线路由器，并将所述电脑和手机建成局域网；该局域网的登录设置有密码登录模块。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过使用无线通信方式对室内外进行控制，使室内外线路简单，布线简易，且不破坏室内原有建筑风格。

2.本发明设置多个控制终端，使用户能够根据自身所处环境选择不同的控制方式，为用户提供了便利。

3.本发明针能够允许用户实时监控家中情况，便于家中出现不良情况时，用户能够及时采取措施，减少进一步地损失。

4.本发明采用STM32单片机作为主控制器，能够提高了系统的稳定性。

【附图说明】

图1是本发明一种基于物联网及STM32的智能家居系统的系统框图。

图2是本发明烟雾或者有害气体的检测子系统的工作流程图。

图3是本发明门或者窗的控制子系统的工作流程图。

图4是本发明摄像头监控子系统的工作流程图。

图5是本发明门铃子系统的工作流程图。

图6是本发明语音对话子系统的工作流程图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

请参阅图1，在本发明的一种较佳实施方式中，一基于物联网及STM32的智能家居系统，包括控制模块、检测模块、声光报警模块、摄像头模块、被控模块、路由器、控制终端、门铃模块、语音模块和GSM模块。控制模块通过无线信号模块与检测模块、声光报警模块、摄像头模块、被控模块、控制终端、门铃模块、语音模块及GSM模块通信连接。所述控制终端包括电脑、手机和触摸屏；所述电脑和手机通过所述路由器接入以太网；所述手机还与所述GSM模块通信连接。

控制模块采用STM32单片机，型号为STM32F103VET6。STM32单片机能够集中接收并处理与STM32单片机连接的各模块信息，并根据所接收的信息向相应模块发出控制指令。

检测模块安装在室内，包括烟雾检测模块和有害气体检测模块。烟雾检测模块包括型号为MS5100的烟雾气体浓度检测传感器。烟雾气体浓度检测传感器能够实时检测室内烟雾浓度，并将该烟雾浓度信息通过无线信号模块传给STM单片机。有害气体检测模块包括型号为GQB-200G2D的有毒气体探测器。有毒气体探测器能够实时监测室内有害气体浓度，并将有害气体浓度检测信息通过无线信号发射模块传至STM32单片机。

STM单片机内部能够对比烟雾气体浓度检测传感器所传的烟雾浓度信息与STM单片机内部设置有烟雾浓度警戒值，及对比有毒气体探测器所传的有害气体浓度检测信息与STM单片机内部有害气体浓度警戒值，并根据两对比结果信息向声光报警模块和GSM模块发出控制指令，即，当烟雾气体浓度检测传感器所传的烟雾浓度大于或者等于烟雾浓度警戒值，或者有毒气体探测器所传的有害气体浓度检测大于或者等于有害气体浓度警戒值时，STM单片机控制声光报警模块发出警报，并控制GSM模块向用户的手机发出信息。进一步地，声光报警模块为声光报警器。

摄像头模块为两无线摄像头，两无线摄像头的型号均为CS-C3C-31WFR，分别安装在室内和室外。两无线摄像头能够实时监控室内或室外情况，并能够通过无线信号模块将室内外监测信息发给STM32单片机。

被控模块包括门禁模块和窗户模块。门禁模块和窗户模块能够通过无线信号模块接收STM32单片机的控制指令，并根据该控制指令驱动对应的门开启或关闭，或者驱动对应的窗户开启或关闭。

门铃模块包括门铃，安装在大门处。门铃能够通过无线信号模块将门铃情况信息传至STM32单片机。然后，由STM32单片机传递给控制终端。

语音模块安装在大门处，能够通过无线信号模块将收集的语音信号传至STM32单片机，再由STM32单片机通过无线信号模块传给电脑或者通过GSM模块传给用户的手机。电脑或者手机接收到该语音信息后，能够以语音模式显示，也可以由电脑或者手机将语音转换成文字，后以文字方式告知用户。用户通过电脑或者手机将回复发于STM32单片机，该回复可以以语音方式或者文字方式发出。该回复信息再由STM32单片机通过无线信号模块发给语音模块，后由语音模块告知访客。

进一步地，路由器采用型号为TP-LINK TL-WDR7400的无线路由器，并与外网接口连接，以连通以太网。无线路由器还将电脑和手机建成局域网，并在该局域网的登录界面上设置密码登录模块，以使电脑或手机通过正确的密码登录并连入该局域网，进而提高所述智能家居系统的安全性。

进一步地，电脑通过路由器联网，后通过网络形式接收STM32单片机发出的各监测情况信息，以使用户通过电脑实时监控室内外情况。用户根据监测情况，再通过电脑向STM32单片机发出控制指令；STM32单片机后根据接收的控制指令控制相应的被控模块。电脑还能够通过联网模式将监测情况信息发给用户手机，以使在远程的用户能够通过手机实时查看室内外信息。

进一步地，用户手机还能够通过GSM模块将控制指令发于STM32单片机，后由STM单片机向相应的模块发出控制指令。

进一步地，用户还可以通过触摸屏发出控制指令，后由STM32单片机接收并向相应模块发出控制指令。触摸屏与STM32单片机连接，能够接收STM单片机传来的烟雾浓度检测值和有害气体浓度检测值，并能够将该检测值显示。触摸屏还能够实时显示被控对象的状态。

综合上述模块，可将所述基于物联网及STM32的智能家居系统分为以下几个系统：

(1)烟雾或者有害气体的检测子系统

请参阅图2，烟雾气体浓度检测传感器检测室内烟雾浓度，或者有毒气体探测器检测室内有害气体浓度后，烟雾气体浓度检测传感器或者有毒气体探测器通过无线信号模块将所检测的检测值传至STM32单片机。STM32单片机再通过无线信号模块接收，并在其内部对比所接收的检测值和内部存储的警戒值。当该检测值大于或者等于警戒值时，STM32单片机通过无线信号模块向声光报警器和GSM模块发出控制指令，以使声光报警器发出警报，及使GSM模块向用户手机发出警报信息。同时，STM32单片机还通过无线信号模块将该警报信息反馈至电脑，以便于通知电脑旁的用户。

用户接收到警报信息后，可以通过手机或者电脑发出控制指令，该控制指令再通过GSM模块传至STM32单片机，或者通过无线信号模块发送给STM32单片机；后由STM单片机向门禁模块或者窗户模块发出控制指令，以打开门或者窗户。

STM32单片机还能够将该检测值和对比结果信息传至电脑、触摸屏上，利于用户通过电脑或者触摸屏查看室内情况。

烟雾或者有害气体的检测子系统能够实时检测室内烟雾浓度和有害气体浓度，并将检测情况经STM单片机等模块告知用户，便于用户实时查看室内烟雾浓度和有害气体浓度，也利于在出现警情情况时，用户及时得知，并做出相应的保护措施，以控制室内烟雾浓度和有害气体浓度。

(2)门或者窗的控制子系统

请参阅图3，当烟雾或者有害气体的检测子系统检测到室内出现警情情况时，用户通过手机或者电脑发出控制指令至STM32单片机中，STM32单片机再通过无线信号模块向门禁模块或者窗户模块发出控制指令，门禁模块再控制门开启，或者窗户模块控制窗户开启。

门或者窗的控制子系统还可以单独运行。用户根据自身需要，可通过电脑或者手机或者触摸屏发出控制指令，后经STM32单片机传给门禁模块或者窗户模块，以使门开启或者关闭，或者窗户开启或者关闭。

门或者窗的控制子系统能够配合烟雾或者有害气体的检测系统使用，利于室内出现警情情况时，缓解室内的警情；同时，门或者窗的控制系统也能够单独运行，以便于用户在不靠近门或者窗户时，也能够打开门或者窗户，为用户提供了便利。

(3)摄像头监控子系统

请参阅图4，无线摄像头能够实时监控室内外情况，并通过无线信号模块将监控情况传至STM32单片机中；后由STM32单片机传至电脑或者手机或者触摸屏，以便于用户通过电脑或者手机或者触摸屏查看室内外情况。

(4)门铃子系统

请参阅图5，访客至家时，触碰门铃，门铃将触碰信息通过无线信号模块传至STM32单片机中，再由STM32单片机传递给电脑或者手机或者触摸屏，以使用户能够通过电脑或者手机或者触摸屏得知是否有访客到来；然后，用户再通过电脑或者手机或者触摸屏发出控制指令，该控制指令由STM32单片机传至门禁模块，以驱动门禁模块运行，进而打开门，便于访客进入室内。

门铃子系统将门禁模块相结合，使用户及时得知访客到来，并为访客打开门，也利于在远程的用户及时为访客打开门。

(5)语音对话子系统

请参阅图6，语音模块的语音信息通过无线信号模块传至STM32单片机；STM32单片机再通过无线信号模块传给电脑，或者通过GSM模块传至用户手机；然后，电脑或者手机再以语音模式告知用户，或者，电脑或者手机将语音信息转换成文字信息后，再告知用户。用户通过电脑或者手机回复时，可通过语音方式或者文字方式回复，回复的信息再通过STM32单片机和无线信号模块传给语音模块，最后，语音模块再告知访客，进而实现了用户与访客间的直接对话。

语音对话子系统在门铃模块运行后启动，利于用户在得知访客来到后，与访客进行直接对话。

本发明能够通过无线通讯技术控制室内门窗，线路简单，布线少，且能够允许用户通过电脑或者手机进行远程操控，实时监控室内情况，并根据室内情况作出相应的动作，以满足用户需求。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (4)

1.一种基于物联网及STM32的智能家居系统，包括控制模块、检测模块、声光报警模块、摄像头模块和GSM模块，其特征在于：还包括被控模块、路由器和控制终端；所述控制模块采用STM32单片机，并通过无线信号模块分别与所述检测模块、声光报警模块、摄像头模块、被控模块、控制终端及GSM模块通信连接；所述检测模块包括烟雾检测模块和有害气体检测模块；所述被控模块包括门禁模块和窗户模块；所述控制终端包括电脑、手机和触摸屏；所述电脑和手机通过所述路由器接入以太网；所述手机还与所述GSM模块通信连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网及STM32的智能家居系统，其特征在于：还包括门铃模块；所述门铃模块安装在大门处，并通过所述无线信号模块与所述控制模块通信连接。

3.如权利要求2所述的基于物联网及STM32的智能家居系统，其特征在于：还包括语音模块；所述语音模块安装在大门处，与所述控制模块通过所述无线信号模块通信连接。

4.如权利要求1-3任一所述的基于物联网及STM32的智能家居系统，其特征在于：所述路由器为无线路由器，并将所述电脑和手机建成局域网；该局域网的登录设置有密码登录模块。