CN109032086A - 一种基于STM32的wifi智能家居系统 - Google Patents

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戚志东
戈卫平
徐民强
徐胜元
孙琦
刘涵东
裴进
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Abstract

本发明公开了一种基于STM32的wifi智能家居系统，包括温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片、电源模块、wifi通信模块和上位机，其中温湿度传感器用于实时检测家庭温湿度；所述照明开关用于实时控制家庭灯光；所述窗帘开关用于实时控制家庭窗帘；所述摄像头用于实时拍照、拍摄视频；所述主控制芯片用于根据家庭温湿度，控制照明灯开关、窗帘开关和摄像头动作；所述wifi通信模块用于实现上位机和主控制芯片的通信；所述电源模块用于向温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片和wifi通信模块供电；所述上位机用于接收主控制芯片传输的数据以及发送控制命令。本发明集多功能于一体，设备连接简单，系统搭建成本低。

Description

一种基于STM32的wifi智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能家居，特别是涉及一种基于STM32的wifi智能家居系统。
背景技术
智能家居利用综合布线技术、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，构建了高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性和环保节能性，是今后家居领域的发展趋势。很多智能家居产品通过专用线缆连接设备，信号相对稳定，但是走线成本较高，当连接设备较多时，布线容易混乱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于STM32的wifi智能家居系统，设备连接简单，系统搭建成本低。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于STM32的wifi智能家居系统，包括温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片、电源模块、wifi通信模块和上位机，其中温湿度传感器用于实时检测家庭温湿度；所述照明开关用于实时控制家庭灯光；所述窗帘开关用于实时控制家庭窗帘；所述摄像头用于实时拍照、拍摄视频；所述主控制芯片用于根据家庭温湿度，控制照明灯开关、窗帘开关和摄像头动作；所述wifi通信模块用于实现上位机和主控制芯片的通信；所述电源模块用于向温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片和wifi通信模块供电；所述上位机用于接收主控制芯片传输的数据以及发送控制命令。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明基于无线wifi的连接形式实现智能家居的组网和和家居网络的扩展，通过该嵌入式主控制芯片完成对相关家用设备如电灯、窗帘等的远程操控，集多功能于一体，设备连接简单，系统搭建成本低。
附图说明
图1是本发明智能家居系统的结构框图。
图2是本发明电源模块的接线图。
图3是本发明步进电机和驱动芯片的接线图。
图4是本发明摄像头OV2640的接线图。
图5是本发明HX-SPI01串口spi转wifi模块接线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步描述本发明方案。
一种基于STM32的wifi智能家居系统，包括温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片、电源模块、wifi通信模块和上位机，其中温湿度传感器用于实时检测家庭温湿度；所述照明开关用于实时控制家庭灯光；所述窗帘开关用于实时控制家庭窗帘；所述摄像头用于实时拍照、拍摄视频；所述主控制芯片用于根据家庭温湿度，控制照明灯开关、窗帘开关和摄像头动作；所述wifi通信模块用于实现上位机和主控制芯片的通信；所述电源模块用于向温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片和wifi通信模块供电；所述上位机用于接收主控制芯片传输的数据以及发送控制命令。
作为一种具体实施方式，下面详细描述各模块的型号，以及之间的连接关系。
如图1所示，所述温湿度传感器采用DHT22，所述窗帘开关包括驱动芯片和步进电机，所述驱动芯片采用ULN2003A，所述步进电机为四相步进电机，所述监控摄像头采用OV2640，所述主控制芯片采用STM32F407VGT6，所述wifi通信模块采用HX-SPi01。所述照明开关通过普通GPIO连接STM32F407VGT6。
如图2所示，所述电源模块提供5V和3.3V的电压，其中5V的电压给步进电机和驱动芯片供电，3.3V给主芯片及其他芯片供电，转5V的电源芯片是LM2576芯片，转3.3V的电源芯片是AMS1117芯片。
5V电压的具体电路设计：电源接口可以输入7V～40V之间的电压，在电源接口的正负极上并联一个电解电容C1，电源接口的正极连接到降压芯片LM2576-5V的1脚，电源接口的负极连接到降压芯片LM2576-5V的3脚、5脚和6脚，降压芯片LM2576-5V的2脚连接到二极管D1的负极和电感L1的一端，降压芯片LM2576-5V的4脚连接到电感L1的另一端和电解电容C2的正极，电解电容C2的负极和二极管D1的正极连接到降压芯片LM2576-5V的3脚、5脚和6脚，然后和地相连。
5V转3.3V的具体电路设计：降压芯片AMS1117-3.3V的3脚和钽电容C6的正极相连，也和贴片电容C5的一端相连，降压芯片AMS1117-3.3V的2脚和钽电容C7的正极相连，也和贴片电容C8的一端相连，降压芯片AMS1117-3.3V的1脚和钽电容C6和C7的负极相连，也和贴片电容C5和C8的另一端相连。
如图3所示，STM32F407VGT6的83-86GPIO端口接ULN2003A的1-4引脚，ULN2003A的13-16输出引脚接四相电机的四个接口，ULN2003A的8脚接地、9脚接5V，其余引脚不接，四相步进电机采用单四拍的控制方式。
如图4所示，OV2640的D0-D7接到STM32F407VGT6对应的D0-D7端口，采用STM32F407特有Digitalcamerainterface(DCMI)接口实现视频传输，VSYNC(帧同步信号)、HSYNC(行同步信号)和PCLK(像素时钟)连接STM32F407VGT6对应的93(DCMI_VSYNC)、29(DCMI_HSYNC)和31(DCMI_PCLK)接口。
如图5所示，HX-SPI01的36脚接3.3V电压，38脚接地，9脚接普通GPIO，这里接的是STM32F407VGT6的81引脚PD0，HX-SPI01的13引脚(SPI_HS_CK)接到STM32F407VGT6的52引脚(SPI2_CK)，HX-SPI01的16引脚(SPI_HS_CS)接到STM32F407VGT6的51引脚(SPI2_NSS)，HX-SPI01的17引脚(SPI_HS_DI)接到STM32F407VGT6的54引脚(SPI2_MOSI)，HX-SPI01的18引脚(SPI_HS_DO)接到STM32F407VGT6的53引脚(SPI2_MISO)。
作为一种更优选实施方式，本发明的智能家居系统还包括手持客户端，所述手持客户端与上位机相连，实现系统状态的查看和控制，所述手持客户端可以是手机、平板、笔记本、手持控制终端中的一种或者多种。

Claims (9)

1.一种基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，包括温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片、电源模块、wifi通信模块和上位机，其中温湿度传感器用于实时检测家庭温湿度；所述照明开关用于实时控制家庭灯光；所述窗帘开关用于实时控制家庭窗帘；所述摄像头用于实时拍照、拍摄视频；所述主控制芯片用于根据家庭温湿度，控制照明灯开关、窗帘开关和摄像头动作；所述wifi通信模块用于实现上位机和主控制芯片的通信；所述电源模块用于向温湿度传感器、照明开关、窗帘开关、摄像头、主控制芯片和wifi通信模块供电；所述上位机用于接收主控制芯片传输的数据以及发送控制命令。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述温湿度传感器的型号为DHT22。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述窗帘开关包括驱动芯片和步进电机，所述驱动芯片的型号为ULN2003A，所述步进电机为四相步进电机，采用单四拍的控制方式。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述监控摄像头的型号为OV2640。
5.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述主控制芯片的型号为STM32F407VGT6。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述wifi通讯模块采用HX-spi01型号。
7.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述电源模块提供5V和3.3V的电压，其中5V的电压给窗帘开关供电，3.3V给主芯片及其他模块供电。
8.根据权利要求1所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，还包括手持客户端，所述手持客户端与上位机相连，实现系统状态的查看和控制。
9.根据权利要求8所述的基于STM32的wifi智能家居系统，其特征在于，所述手持客户端包括手机、平板、笔记本和手持控制终端。
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