基于STM32的智能家居环境控制器的设计与实现

发布时间：2017-03-23 13:01

  本文关键词：基于STM32的智能家居环境控制器的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机网络、通信技术和传感器技术的发展与应用,以及人们日益对舒适、便捷、安全、环保居住环境的追求,智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。本文基于STM32单片机进行智能家居环境控制系统设计,主要包括家居环境控制器终端、温湿度模糊控制器以及Android调控平台三个方面。针对室内环境温湿度耦合的问题,提出了模糊控制的解决方案。样机经过长时间工业测试,系统运行稳定可靠,具有良好的应用前景。本文主要工作如下：(1)家居环境控制器终端设计。系统采用32位的微处理器STM32F103作为主控制芯片,外围电路包括电源电路、串口通信电路、继电器电路、Wi-Fi通信电路等；驱动基于MDK开发环境,实现数据采集、舒适度评价、数据显示、模糊算法处理及无线通信等功能；通信模块采用WF-ESP8266在AP模式下的开发,以实现客户端和控制器的Wi-Fi无线通信。(2)家居环境控制算法与环境舒适度评价研究。基于模糊控制理论在家居环境控制中的适用性,设计温湿度模糊控制器和解耦控制器,通过仿真得到温湿度模糊控制器和解耦控制的模糊控制查询表。基于预计热指标建立家居环境舒适度评价指标,建立家居环境舒适度查询表,以实现对室内环境的质量评价与控制集成。(3) Android平台搭建和应用开发。Android应用程序的开发环境为Eclipse+ADT方案,根据实际的应用需求,设计出相应的用户界面和应用软件,用户界面设计分为两个部分：登陆注册界面和监测调控界面,应用程序通过Socket (嵌套字)与控制主机进行通信。
【关键词】：智能家居 家居环境舒适度 模糊控制 STM32 Android
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究意义14
• 1.3 国内外究现状及趋势分析14-17
• 1.3.1 国内外智能家居研究现状14-16
• 1.3.2 国内外家居环境研究现状16-17
• 1.3.3 发展趋势分析17
• 1.4 研究内容及主要工作17-18
• 1.5 论文章节安排18-19
• 第二章 系统构架及整体方案设计19-22
• 2.1 系统构架设计概述19-20
• 2.2 通信技术的选择20-21
• 2.3 客户端操作系统的选择21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 家居环境控制算法研究22-39
• 3.1 模糊控制理论简介22
• 3.2 模糊控制系统组成及结构分析22-27
• 3.2.1 模糊化23-25
• 3.2.2 模糊规则25
• 3.2.3 模糊推理25-26
• 3.2.4 解模糊26-27
• 3.3 温湿度模糊控制器的设计27-34
• 3.3.1 温湿度解耦模糊控制器设计31-34
• 3.4 家居环境舒适度评价模型设计34-37
• 3.4.1 室内热舒适度计算方法35-36
• 3.4.2 家居环境舒适度查询表36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 家居环境控制器硬件设计39-47
• 4.1 控制器整体结构39
• 4.2 主控芯片的选择39-41
• 4.3 控制器硬件电路设计41-46
• 4.3.1 主控芯片最小系统41-42
• 4.3.2 系统电源供电模块42-43
• 4.3.3 温湿度传感器模块43
• 4.3.4 WF-ESP8266模块43-45
• 4.3.5 继电器执行模块45-46
• 4.3.6 系统JTAG仿真模块46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 家居环境控制器软件设计47-56
• 5.1 系统整体软件设计47-48
• 5.2 软件开发环境的配置48-49
• 5.3 主控芯片开启及时钟设置49-50
• 5.4 通用输入输出GPIO口配置50-52
• 5.5 模块驱动设计52-55
• 5.5.1 温湿度传感器模块52-53
• 5.5.2 WF-ESP8266模块53-54
• 5.5.3 继电器执行模块54-55
• 5.5.4 模糊控制算法模块55
• 5.6 本章小结55-56
• 第六章 安卓客户端应用软件开发56-63
• 6.1 安卓系统简介56-58
• 6.1.1 安卓系统构架56-57
• 6.1.2 安卓组件模型57-58
• 6.2 安卓开发环境的搭建58-59
• 6.3 客户端界面的设计59-61
• 6.3.1 登陆和注册界面59-61
• 6.3.2 监测和调节界面61
• 6.4 Socket通信的实现61-62
• 6.5 本章小结62-63
• 结论与展望63-65
• 结论63
• 展望63-65
• 参考文献65-70
• 攻读学位期间所做的项目70-71
• 致谢71

【参考文献】

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本文编号：263755