基于单片机的智能宿舍系统设计【字数：9977】
摘 要本系统设计是基于STM32F103系列单片机的智能宿舍系统设计。当下，我们经常会听到校园宿舍内出现意外情况，本设计的目的是为了监控宿舍环境，减少潜在的危机。本文介绍的设计包含了对宿舍环境内部温湿度的监测、火灾监测以及对室外天气状况的监测。其中对火灾的监测由两种传感器完成烟雾传感器和火焰传感器。将由DHT11测得的室内温湿度的值在显示屏上显示。当监测到的环境情况符合报警条件时，由SIM900A模块的短信功能向用户发送提示短信。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 课题研究现状及趋势 1
1.3 论文主要内容 2
2.系统整体设计方案 3
2.1 系统主要功能及设计要求 3
2.2 系统整体设计方案 3
2.3 本章小结 4
3.系统硬件设计 5
3.1控制模块 5
3.2 宿舍环境监测模块 6
3.2.1 温湿度模块 6
3.2.2 雨滴传感器 6
3.2.3 烟雾传感器 7
3.2.4 火焰传感器 8
3.3 数据输出模块 9
3.3.1 蜂鸣器 9
3.3.2 OLED 显示模块 10
3.4 短信模块 10
3.5 本章小结 12
4.系统软件设计 13
4.1 系统流程框图 13
4.2 宿舍环境监测模块软件设计 14
4.2.1 温湿度模块软件按设计 14
4.2.2雨滴模块软件按设计 15
4.2.3 烟雾模块软件设计 16
4.2.4 火焰模块软件设计 17
4.3 数据输出模块软件设计 17
4.3.1 蜂鸣器软件设计 17
4.3.2 OLED 显示模块软件设计 18
4.4 短信模块设计 19
4.5 本章小结 19
5.系统调试与结果分析 20
5.1系统测试实物图 20
5.2 系统测试流程 21
5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
.3数据与分析 22
5.3.1 温湿度数据分析 22
5.3.2 火焰传感器数据分析 22
5.4困难及解决方法 22
6.总结 24
参考文献 25
致 谢 26
附 录 27
1.系统原理图 27
2. 部分核心代码 27
1.绪论
1.1 课题研究背景和意义
由于中国教育政策的完善，使得越来越多的人能够上学。随着学生的增多，校园宿舍的需求也越来越多。在这种情况下，宿舍各方面的问题也随之而来。我们在生活中，总是会看到新闻报道某某学校因宿舍失火，导致很多学生的伤亡；总是会听到宿舍内部东西的失窃等等事件。所以，对于生活在21世纪的学生而言，传统的宿舍模式已经不能满足需求了，渐渐的，智能化宿舍系统就出世了。它通过现代化技术去提高人们的生活质量。
本设计主要是通过对宿舍的环境进行监测，当察觉出宿舍环境不适宜居住时，系统将会将相关的信息发送到宿主的手机里提醒宿主。当宿舍内出现大量烟雾时，会被认定为火灾发生，不但会发送短信，同时会产生报警，用来提醒周围人出现了紧急情况。智能宿舍系统是当下以及未来学校宿舍安装的必需品。在国外，早已经流行开来。但是，在上世纪，我国的科学技术相对于西方国家而言有很大的差距，尤其是在智能化产业。步入21世纪后，我国一直追求成为科技强国，科学技术与西方国家的差距也越来越小了。在智能化技术方面，逐步成熟。自从2014年后，智能家居得到了迅速的发展，智能宿舍也快速发展起来。智能宿舍的进步，充分地体现了时代的发展，体现了生活质量在快速提高。
1.2 课题研究现状及趋势
对于智能宿舍系统的研究，目前正处于火热期。多位高校导师都发表了自己对智能宿舍系统研究的论文。黄熙程老师在他的论文《智能家居的发展应用及挑战》中说到：其中 ，智能家居是现在人工智能的热点[1]，刘云波老师也在其论文《stm32单片机在智能家居的应用研究》中说：智能家居是未来家庭设备发展的潮流[2]。其实智能家居和智能宿舍是相同的。区别可能在于智能家居的研究更为宽广一点。而智能宿舍由于空间的限制和学校各方面的规章制度，其功能会比智能家居少很多。有关安全的问题一直以来都是人们最关注的一点[3]，智能宿舍也必定会更重视居住环境的安全性。智能宿舍的安全性发展，不仅满足人们更高的生活环境需求和居住环境需求，除此以外，环保节能也是未来发展的重要主题。相信各种传感器技术，监测技术和控制技术的不断发展 ，智能宿舍系统可以通过自动分配各种水资源、电力资源、煤气资源等，使居室能源得到绿色和高效的利用，达到低碳节能的目的[4]。
技术的不断发展以及互联网的出现，使得智能宿舍系统的发展趋势更加的明朗。智能宿舍系统的发展趋势如下：
网络化
现如今，科学技术十分发达。我们要实现无论何时何地，都能够通过网络通讯技术，实现人与信息之间的交互[5]。
集成化
通过使用很小的一块开发板，实现大量的功能。有效的利用资源，提升智能宿舍系统的服务能力，在未来有更好的竞争力。
智能化
虽然现在技术已经发展的很快，但要真正实现智能化还需要很长的一段路要走。比如说，我们现在测量室内的温湿度，可能仅限于我们知道它们是多少。在未来，我们需要完成的功能是将测量得到的数据发送到网络空间，在经过数据分析，指导我们应该怎么去做才能到达最适宜的生活条件，或者自动帮我们去调节。
1.3 论文主要内容
目 录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 课题研究现状及趋势 1
1.3 论文主要内容 2
2.系统整体设计方案 3
2.1 系统主要功能及设计要求 3
2.2 系统整体设计方案 3
2.3 本章小结 4
3.系统硬件设计 5
3.1控制模块 5
3.2 宿舍环境监测模块 6
3.2.1 温湿度模块 6
3.2.2 雨滴传感器 6
3.2.3 烟雾传感器 7
3.2.4 火焰传感器 8
3.3 数据输出模块 9
3.3.1 蜂鸣器 9
3.3.2 OLED 显示模块 10
3.4 短信模块 10
3.5 本章小结 12
4.系统软件设计 13
4.1 系统流程框图 13
4.2 宿舍环境监测模块软件设计 14
4.2.1 温湿度模块软件按设计 14
4.2.2雨滴模块软件按设计 15
4.2.3 烟雾模块软件设计 16
4.2.4 火焰模块软件设计 17
4.3 数据输出模块软件设计 17
4.3.1 蜂鸣器软件设计 17
4.3.2 OLED 显示模块软件设计 18
4.4 短信模块设计 19
4.5 本章小结 19
5.系统调试与结果分析 20
5.1系统测试实物图 20
5.2 系统测试流程 21
5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
.3数据与分析 22
5.3.1 温湿度数据分析 22
5.3.2 火焰传感器数据分析 22
5.4困难及解决方法 22
6.总结 24
参考文献 25
致 谢 26
附 录 27
1.系统原理图 27
2. 部分核心代码 27
1.绪论
1.1 课题研究背景和意义
由于中国教育政策的完善，使得越来越多的人能够上学。随着学生的增多，校园宿舍的需求也越来越多。在这种情况下，宿舍各方面的问题也随之而来。我们在生活中，总是会看到新闻报道某某学校因宿舍失火，导致很多学生的伤亡；总是会听到宿舍内部东西的失窃等等事件。所以，对于生活在21世纪的学生而言，传统的宿舍模式已经不能满足需求了，渐渐的，智能化宿舍系统就出世了。它通过现代化技术去提高人们的生活质量。
本设计主要是通过对宿舍的环境进行监测，当察觉出宿舍环境不适宜居住时，系统将会将相关的信息发送到宿主的手机里提醒宿主。当宿舍内出现大量烟雾时，会被认定为火灾发生，不但会发送短信，同时会产生报警，用来提醒周围人出现了紧急情况。智能宿舍系统是当下以及未来学校宿舍安装的必需品。在国外，早已经流行开来。但是，在上世纪，我国的科学技术相对于西方国家而言有很大的差距，尤其是在智能化产业。步入21世纪后，我国一直追求成为科技强国，科学技术与西方国家的差距也越来越小了。在智能化技术方面，逐步成熟。自从2014年后，智能家居得到了迅速的发展，智能宿舍也快速发展起来。智能宿舍的进步，充分地体现了时代的发展，体现了生活质量在快速提高。
1.2 课题研究现状及趋势
对于智能宿舍系统的研究，目前正处于火热期。多位高校导师都发表了自己对智能宿舍系统研究的论文。黄熙程老师在他的论文《智能家居的发展应用及挑战》中说到：其中 ，智能家居是现在人工智能的热点[1]，刘云波老师也在其论文《stm32单片机在智能家居的应用研究》中说：智能家居是未来家庭设备发展的潮流[2]。其实智能家居和智能宿舍是相同的。区别可能在于智能家居的研究更为宽广一点。而智能宿舍由于空间的限制和学校各方面的规章制度，其功能会比智能家居少很多。有关安全的问题一直以来都是人们最关注的一点[3]，智能宿舍也必定会更重视居住环境的安全性。智能宿舍的安全性发展，不仅满足人们更高的生活环境需求和居住环境需求，除此以外，环保节能也是未来发展的重要主题。相信各种传感器技术，监测技术和控制技术的不断发展 ，智能宿舍系统可以通过自动分配各种水资源、电力资源、煤气资源等，使居室能源得到绿色和高效的利用，达到低碳节能的目的[4]。
技术的不断发展以及互联网的出现，使得智能宿舍系统的发展趋势更加的明朗。智能宿舍系统的发展趋势如下：
网络化
现如今，科学技术十分发达。我们要实现无论何时何地，都能够通过网络通讯技术，实现人与信息之间的交互[5]。
集成化
通过使用很小的一块开发板，实现大量的功能。有效的利用资源，提升智能宿舍系统的服务能力，在未来有更好的竞争力。
智能化
虽然现在技术已经发展的很快，但要真正实现智能化还需要很长的一段路要走。比如说，我们现在测量室内的温湿度，可能仅限于我们知道它们是多少。在未来，我们需要完成的功能是将测量得到的数据发送到网络空间，在经过数据分析，指导我们应该怎么去做才能到达最适宜的生活条件，或者自动帮我们去调节。
1.3 论文主要内容
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