摘 要

近年来，智能家居系统已成为家居的重要组成部分，其中家居安全相关应用受到了广泛的关注。本文针对一般性的家居安防需求，应用目前新兴的物联网模块，设计并实现了智能家居安防报警系统。

本设计采用STM32系列单片机作为系统核心控制模块，结合红外探测模块、有害气体浓度检测模块、温湿度检测模块、LCD显示屏以及无线WIFI模块，构建了智能家居的硬件系统。软件设计中STM32单片机控制整体系统，红外传感器用于检测家中是否有人员入侵，温湿度传感器用于检测家中温湿度数据信息，有害气体浓度模块应用于检测空气中有害气体浓度，LCD显示屏用于显示实时检测数据，无线WIFI模块用于连接互联网实现数据交互，最终实现用户可在手机端查看实时数据，依据险情做出相应处理。

经过软硬件综合测试，系统实现了基本功能：可在LCD显示屏幕上显示各个功能模块采集到的数据信息，并且能够将实时数据上传到物联网平台，供用户在手机端查看。

关键词：智能家居 物联网 STM32

Home Security Alarm System Based on Internet of Things

Abstract

In recent years, smart home system has become a most important part of the home, home security applications have been widely concerned. In this paper, aiming at the general needs of home security, the intelligent home security alarm system is designed and implemented by applying the emerging Internet of things module.

This design USES STM32 series single-chip microcomputer as the core control module of the system, and combines the infrared detection module, harmful gas concentration detection module, temperature and humidity detection module, LCD display screen and wireless WIFI module to build the hardware system of smart home. STM32 microcontroller to control whole system in the design of software, and infrared sensors to detect home personnel invasion, temperature and humidity sensors to detect temperature and humidity data information in the home, the concentration of harmful gas module applied to detect the concentration of harmful gas in air, LCD display is used to display the real-time data, wireless WIFI module is used to connect to the Internet to realize data interaction, finally realizes the user can view real-time data on the mobile end, on the basis of danger to make corresponding processing.

After comprehensive testing of software and hardware, the system has realized the basic functions: it can display the data information collected by various functional modules on the LCD display screen, and it can upload real-time data form Internet of things platform for users to view on their own mobile phone.

Key words：The Internet of things; Smart home；STM32

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1课题背景介绍 1

1.2家居安防系统现状 1

1.3研究目标以及主要内容 2

1.3.1研究目标 2

1.3.2研究主要内容 2

1.4本文结构 2

第二章 系统整体设计方案 4

2.1设计任务 4

2.2硬件设计方案 4

2.2.1系统硬件设计 4

2.2.2系统各个模块设计 5

2.3系统软件设计 6

2.4本章小结 6

第三章 系统硬件设计 8

3.1系统框架 8

3.2 STM32主控模块 8

3.2.1 STM32主控模块介绍 8

3.2.2 电源开关电路 9

3.2.3复位电路 9

3.2.4下载电路 10

3.2.5 USB转TTL电路 10

3.3显示功能模块 11

3.4红外传感器模块 12

3.5温湿度传感器模块 12

3.6有害气体感应模块 13

3.7 ESP8266无线模块 14

3.8本章小结 15

第四章 系统软件设计 16

4.1系统软件工作流程 16

4.2功能传感器程序设计 17

4.2.1红外传感器模块程序设计 17

4.2.2温湿度传感器模块程序设计 18

4.2.3有害气体浓度检测模块程序设计 19

4.3显示模块程序设计 20

4.4 WIFI无线模块程序设计 23

4.5本章小结 26

第五章 系统测试分析 27

5.1系统测试流程 27

5.2系统功能测试 27

5.3系统连接云平台测试 29

5.4本章小结 31

第六章 结论及展望 33

6.1结论 33

6.2改进与展望 33

参考文献 34

致谢 36

第一章 引言

1.1课题背景介绍

如今，互联网越来越多的融入到家庭当中，与此同时，家居安全也成为了人们越发关注的问题，现在大部分的安防系统都是通过传感器模块对家居中的大部分数据进行采集，例如家中的温度、湿度、家中是否有他人入侵以及家中的有害气体浓度等。如今也有很多家具安防系统与互联网相连接，使用户可以接收到来自传感器的监测数据，以便实时观测检测到的数据信息。

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