摘 要

随着物联网技术的飞速发展，将家居电器和网络连接在一起，一直以来都是现代技术人的努力目标。本次设计将STM32单片机和wifi模块ESP8266相结合，实现了一个基于WIFI协议的网络无线控制台灯的亮度，运用STM32单片机输出PWM波形控制LED灯的亮度，还可以控制LED灯的亮灭。STM32单片机通过串口和ESP8266模块通信，发送AT指令，实现网络连接和注册，实现客户端和服务器模式之间的网络数据传输。通过设置单片机下位机为服务器模式，设置手机端为客户端，实现客户端向服务器发送数据，通过发送台灯亮灭指令，以及调节亮度命令，由单片机解析指令，控制LED灯的亮度变化。本设计很好的实现了wifi连接，无线数据传输，台灯控制，达到了预期效果。

关键词：wifi；STM32；网络连接；PWM

Abstract

With the rapid development of Internet of things, connecting household appliances and networks has always been the goal of modern technology people. This design combines the STM32 MCU and the WiFi module ESP8266 to realize the brightness of a network wireless control desk lamp based on the WIFI protocol. The STM32 microcontroller is used to output the PWM waveform to control the brightness of the LED lamp, and the brightness of the LED lamp can also be controlled. STM32 singlechip communication through serial port and ESP8266 module sends AT instructions, realizes network connection and registration, and realizes network data transmission between client and server mode. By setting the slave computer as the server mode, setting the end of the mobile phone as the client, the client sends the data to the server, and the brightness commands are sent by sending the lamp, and the brightness commands are adjusted, and the brightness changes of the LED lamp are controlled by the single chip computer. This design realizes WiFi connection, wireless data transmission and desk lamp control well, and achieves the desired effect.

Key words: wifi；STM32；network connections；PWM

目 录

第1章 绪 论 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2 国内外发展概况 1

1.3 课题研究的目的和意义 2

1.4 预期目标 3

1.5 内容安排 3

第2章 系统设计和硬件电路设计 5

2.1 原理方案论证 5

2.2 系统原理介绍 6

2.3 系统框图设计 7

2.4 Protel 99SE 电路设计软件介绍 8

2.5 STM32单片机电路设计 8

2.6 wifi模块电路设计 9

2.7 LED灯电路设计 11

第3章 程序设计 13

3.1 keil 5软件编译程序介绍 13

3.2 主程序设计 14

3.3 wifi子程序设计 17

3.4 PWM子程序设计 18

第4章 系统实现与测试 20

4.1 测试实况 20

4.2 问题改进 23

第5章 总结与展望 24

5.1 总结 24

5.2 展望 24

参考文献 26

致谢 26

第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景

随着社会的快速发展，人们的家居生活越来越好啦，家用电器也开始变得智能化。 市面上已经有通过手机遥控控制电视机，远程控制洗衣、电饭煲的产品出现，比较富裕的家庭也开始在用这些智能生活电器。 中国已经走入信息化高度发展的阶段，我们是互联网大国，有着8亿的互联网用户， 本土成长的互联网独角兽企业就有2家，双双进入全球市值前十。 互联网企业做到如此大体量，背后是8亿中国网民，说明互联网有着巨大的市场空间，未来会有更多技术进入互联网，更多的市场热点都在互联网中出现。 目前家庭互联网更多的集中在手机、电脑、智能电视这些联网设备，其他生活电器还没有普及到物联网。 这也给物联网市场带来了无尽的想象和可能性。 未来，独角兽企业将不可避免得出现在在物联网领域。 物联网的最终目的是连通家庭和人之间的关系，将电器和人更多的关联起来，通过生活中的点点滴滴记录一个人的生活习惯， 用电情况，爱好等，通过这些大数据，能够更好的挖掘更多的市场需求。 未来将是物联网数据创造新的需求，而不再是传统的生产、销售。 光阴似箭，日月如梭，眨眼间，智能家居经过几十年的风风雨雨，已经逐渐从幼稚走向成熟，智能、安全、便捷的智能家居已经走入了寻常百姓家，正如习近平总书记所言“网信事业代表着新的生产力、新的发展方向，应该也能够在践行新发展理念上先行一步” 。 在新的时代里，智能家居行业前景一片光明，前进的蓝图已经绘就。^[1]

1.2 国内外发展概况

智能家居行业即时在几十年前取得了指数性的增长，但总而言之，阻碍我国智能家居产业发展的主要因素仍然是科学技术的落后和创新力不够的问题。^[2]

国外互联网用户不多，但是互联网技术高度发达，智能家居生活深入到每个家庭， 物联网技术也反映在生活的各个方面，人们对技术产品的热情持续不断。 国外对于个人隐私更加关切，不愿意共享物联网的大数据，这样也导致了国外对物联网技术仅停留在技术层面， 不过这些技术值得我们去学习，去借鉴。 国内物联网技术发展也就10年左右的时间，随着互联网的技术发展，将电器设备通上网也成为了现实，常见的电子网络应用包括智能电视，家庭安全摄像机等。 物联网在发展，不过还有很长的路要走，未来的发展空间很大，已经有家居公司开始研究智能家居，设计智能化控制的电器家居设备。 正因为我们处在互联网的发展领先地位，物联网也在不断发展，我们有能力，有信心，在物联网市场抢占全球领先地位。智能家居产品需求的快速增长证明了智能家居产业进入了一个新的历史阶段，相关的协议和统一技术标准也会逐步趋向一致。 智能家居控制器为系统提供智能化和人性化的生活方式，使家庭生活更加高效，方便，快捷。 为家庭的日常活动提供方便，减少人们在城市生活的快节奏中的压力，并提供 GRE，为忙碌的生活提供巨大的便利。

智能家居系统将集成多种功能，其功能将因操作平台，信号传播，硬件平台功能和性能设计等多种因素而发生变化。 为了增加其性能，有必要加大这些方面的功能。尽管有线网络是人们常用的通讯方式。无线网络和互联网的发展已成为大势所趋，人们对智能家居系统的控制方式也日益多样化。 我们只需要通过ZigBee无线网络，就能够通过GPRS网络实施长距离的室内近距离选择。系统平台的长期发展很大程度上依赖于可实现信息交换的智能系统平台。 以这个智能化的平台作为载体，可以拓宽每个产品的功能，确保多功能操作的顺利实现。 该平台的发展和进步依赖统一的技术支撑，即众多产品具有一致的协议标准。 三作为硬件来讲，其平台功能日积月累，旨在朝着更好的方向发展，这是因为硬件平台的应用更加广泛。 单片机已经从8位升级到32位，嵌入式操作系统越来越多地应用于实时操作系统，提高了人机界面的性能和分辨率。一般而言，功能智能家居平台具有以下应用： （1）照明智能化： 高效节约和优秀的照明效果可以节约能源，创造出全社会共同节约能源的氛围。 （2）遥控家电： 通过电脑、手机等媒介作为载体连接网络，以期达到温度、湿度、舒适度设备的近距离和超远距离两种控制。 （3）安全测量： 安全工作包括室内的油烟、废气检测和紧急报警。 （4）无人工的日常计费系统同样是一个非常看好的发展方向，我们日常家里的水费电费都可以通过一个较为完善的智能家居系统得到体现。

1.3 课题研究的目的和意义

了解单片机相关概念，研究、分析Wifi和stm32相关技术或体系结构或硬件接口，熟悉c语言编程，掌握智能家居系统应用开发技术，进行程序设计，实现灯光开关和亮度控制 窗帘控制功能。

我们的系统的设计要求是合理谋划以及合理安排工作进度。 我们的智能家居系统的目的是设计一个简单而耐用的系统，可以覆盖传统智能家居的功能。 具体的设计要求如下： （1）作为家居产物简易适用，实现智能家居功效的体例必需起首简易适用。由于缺乏简单适用的规划原则，许多智能家居产品尚未得到市场消费者的认可。 这些产品操作起来非常复杂，不便，无法实现智能化和便捷化的目标。价格的持续飙升使我们的智能家居产品难以进入普通百姓的家中。 当我们考虑到这个问题的时候，对昂贵的智能家居产品只能是望而却步。 如果你想使产品流行，你需要降低产品的价格。降低产品价格的前提是降低成本和降低价格。 因此，合理的芯片选择和可靠外部电路便成为了我们必须首要考虑的问题。（2）稳定耐用的可操作性和稳定性是消费品最重要的要求。为了稳定系统，有必要确保系统的硬件和软件操作的稳定性。可扩展性可扩展性是确定系统是否具有可持续性潜力的关键因素。 我们应该考虑系统的优胜劣汰和合理设计。 这个智能家居系统总的说来是一个简易方便的智能家居系统，包括可以控制灯的开关、日常用灯的亮度调节、窗帘的拉伸控制（还未实现）。 在完善了这些基础的基础功能之后，作为新时代的大学生，我们应该迎难而上、开拓进取， 不断创造和完善智能家居系统的新功能，让它成为一款价廉物美，简单便捷的好产品。

1.4 预期目标

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