基于嵌入式的智能家居系统设计.docx

基于嵌入式的智能家居系统设计系统开发及程序设计学院：专业：姓名：指导老师：工业自动化学院机械电子工程张铭学号：职称：160404102553尹新彦讲师中国·珠海二○二○年五月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于嵌入式的智能家居系统设计系统开发及程序设计》是在指导教师的指导下独立开展研究取得的成果文中引用他人的观点和材料均在文后按顺序列出其参考文献设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日基于嵌入式的智能家居系统设计系统开发及程序设计摘要本文基于STM32控制进行的智能家居软件系统开发通过对硬件的智能管理和通过esp8266Wi-Fi模块接收到的控制指令对门禁、客厅卧室灯、窗帘、晾衣架等控制或通过esp8266Wi-Fi模块获取相应的温湿度、可燃气体、火焰检测等信息。通过需求分析以及查阅相关书籍选取使用STM32F407作为硬件控制芯片、选取SG90作为晾衣架、门控和窗帘控制的动力源、SW2812作为客厅智能灯、esp8266作为Wi-Fi通信模块。采用模块化编程的思想基于C语言编写的开源微控制实时操作系统UCOSIII编写系统软件每一个模块都会编写一个对应任务进行自我管理任务与任务之间通过消息队列、互斥锁等方法进行同步互斥或者数据交换使得系统有效的运行。关键词：STM32F407智能家居UCOSIIIesp8266DesignofEmbeddedSmartHomeSystemSystemdevelopmentandprogramdesignAbstractThispaperdevelopsthesmarthomesoftwaresystembasedonSTM32control.Itcontrolstheaccesscontrollivingroomandbedroomlightscurtainsanddryingracksbyintelligenthardwaremanagementandthecontrolinstructionsreceivedthroughesp8266wi-fimoduleoritobtainsthecorrespondingtemperatureandhumiditycombustiblegasflamedetectionandotherinformationthroughesp8266wi-fimodule.ThroughdemandanalysisandconsultingrelevantbooksSTM32F407wasselectedasthehardwarecontrolchipSG90asthepowersourceofdryingrackdoorcontrolandcurtaincontrolSW2812asthelivingroomsmartlampesp8266asthewi-ficommunicationmodule.ByadoptingtheideaofmodularprogrammingthesoftwareprogramingbasedonClanguageandusingtheopensourceReal-timeoperatingsystemwhichisUCOSIIItoprograming.eachmodulehasacorrespondingtaskforself-managementthroughthemessagequeuebetweentasksandtasksthemutexmethodssuchassynchronousmutexordataexchangewhichmakesthesystemruneffectively.Keywords:STM32F407smarthomeUCOSIIIesp8266目录第一章绪论11.1课题研究背景21.2课题研究意义和目的21.3智能家居国内外研究状况21.4智能家居发展趋势21.4课题研究内容及主要工作21.5论文结构安排2第二章软件系统整体设计方案12.1系统软件整体架构设计12.2软件开发流程323通信协议52.4UCOSIII操作系统62.5本章小结6第三章智能家居系统的软件实现73.1开发工具与MC