wifi的智能公寓环境控制系统设计(附件)【字数：5597】
本课题结合现代物联网应用技术，从现代智能公寓宿舍楼等实际需求出发，运用单片机技术、传感器技术、keil软件等完成了一个智能公寓系统设计。整个系统选用STC89C52单片机作为主控器件，结合WiFi模块、温湿度传感器、继电器等核心器件，最终实现能够通过手机来检测公寓内的温湿度环境，并控制灯光、电器等智能家居环境设备启用与关闭工作。经过实物的制作与功能调测验证，该系统能较好的满足诸多公寓智能化升级的需求，具有成本低、实用性强的优势。
目录
一、引言 1
（一） 研究背景 1
（二） 研究的目的与意义 1
（三） 预期研究成果 1
二、 系统总体方案设计 2
（一） 总体设计思路 2
（二）核心器件的选择 3
三、 硬件设计 5
（一）时钟电路 5
（二）复位电路 5
（三）WiFi通信模块电路 5
（四）DHT11传感器电路 6
四、 系统软件设计 7
（一） WiFi通信工作流程图 7
（二） 环境监测流程图 8
（三） 家居控制流程图 9
五、实物制作和功能测试 10
（一）实物的制作 10
（二）功能测试 14
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附件一 原理图 23
附件二 元件列表 24
附件三 源程序 25
一、引言
研究背景
物联网技术的飞速发展把电子产品的应用带入了一个新的时代。在这个新时代中，人们对更高的生活品质的追求让智能家居系统开始在各种住宅中留下越来越多的身影，让更多的人们体验电子产品与网络科技的发展为生活所带来的各种便利。
智能家居系统是将计算机技术、通信技术、智能云端控制技术相结合，是根据居住者的生活需求来具体设计实现了对家居环境的智能化监测与控制。本系统将房屋安全系统、家具电器控制系统和室内环境监测等相结合为住户打造一个智能的“家”。近年来，随着物联网、云计算等高新技术的成熟与迅速发展，智能家居系统也从人们脑海中的未来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
世界变为现实中真正存在的，与智能家居系统相结合的公寓、写字楼、养老机构等场所也日益普及。
研究的目的与意义
智能公寓，因其具有更加便利地方式来操作家居设备，例如通过手机遥控照明、风扇等电器的开关，以及可以通过手机实时查看室内的温度湿度，已经成为众多高级公寓、写字楼的首选方案。尤其随着我国经济的发展，人口老龄化的特征也逐渐凸显。许多老年人本身由于身体原因行动不便，又不擅长使用各种现代化电子设备。倘若在家庭公寓或者养老院能够配备智能家居系统，使得老年人动动手指，或者子女、养老院的服务人员能够便捷地对居家环境进行24小时的监测、调节，或进行远程的设备启用与关闭，势必会大大提高居住者的生活质量或工作人员的管理效率，为老年人带去便利与保障，提升他们的生活质量。
预期研究成果
针对上述内容，本课题拟利用单片机设备，结合WiFi技术完成一款智能公寓环境控制的系统设计与制作。预期研究成果包括：
完成硬件部分的电路搭建，软件部分的编程程序的撰写。
能实现连接WiFi通过手机控制部分家电设备的启闭；
完成APP开发；
能实现在手机上显示实时动态显示温度、湿度的数据；
完成实物的制作与功能的测试。
系统总体方案设计
总体设计思路
系统的预期设计目标是实现室内的温湿度检测，手机连接WiFi后能实现手机端对室内家具电器如灯泡、风扇的开启和关闭工作并能从手机端实时监控室内的温湿度。整个设计的核心器件有STC89C52单片机、串口WiFi通信模块、继电器、温湿度传感器、风扇等。系统总体设计方框图如图21：
图21 系统总体方案框图
本电路主要由电源电路、单片机电路、DHT11传感器电路、WiFi通信模块电路、晶振电路几部分构成组成。其中，单片机电路作为核心负责接收和发送信息，例如在环境监测功能中单片机采集接收温湿度信号，由单片机通过A/D转换成数据通过串口通信传输到手机端，使手机端显示室内的温湿度。在家居控制功能中由手机端发布命令，从单片机10脚输入然后再由A/D转换，通过单片机控制继电器的开合，从而实现对家具电器的控制。
（二）核心器件的选择
1.STC89C52单片机简介
STC89C52如图22是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能COMOS8的微处理器，该系单片机具有价格便宜，功能实用，应用案例丰富的优势，因而成为本次设计的核心控制器件首选。
图22 STC89C52单片机芯片
2.ESP8266 WiFi模块简介
ESP8266是WiFi串口模块如图23所示，其功能简单来说就是：接收或传输数据。在此次设计中主要将ESP8266模块模拟家中的路由器，通过手机设备连接该WiFi模块发出的WiFi信号，从而可以实现从手机设备无线控制家居电器。
图23 ESP8266 WiFi模块
3.DHT11温湿度传感器简介
DHT11数字温湿度传感器（如图24）是一款温湿度复合传感器，本传感器主要由电阻式感湿元件和NTC测温元件，与高性能8位单片机相连接组成的。为了实现数据的准确，每个DHT11传感器在出厂前都在极为精确的湿度校验室中进行校准然后将校准系数转化为程序存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
图24 DHT11温湿度传感器
三、硬件设计
目录
一、引言 1
（一） 研究背景 1
（二） 研究的目的与意义 1
（三） 预期研究成果 1
二、 系统总体方案设计 2
（一） 总体设计思路 2
（二）核心器件的选择 3
三、 硬件设计 5
（一）时钟电路 5
（二）复位电路 5
（三）WiFi通信模块电路 5
（四）DHT11传感器电路 6
四、 系统软件设计 7
（一） WiFi通信工作流程图 7
（二） 环境监测流程图 8
（三） 家居控制流程图 9
五、实物制作和功能测试 10
（一）实物的制作 10
（二）功能测试 14
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附件一 原理图 23
附件二 元件列表 24
附件三 源程序 25
一、引言
研究背景
物联网技术的飞速发展把电子产品的应用带入了一个新的时代。在这个新时代中，人们对更高的生活品质的追求让智能家居系统开始在各种住宅中留下越来越多的身影，让更多的人们体验电子产品与网络科技的发展为生活所带来的各种便利。
智能家居系统是将计算机技术、通信技术、智能云端控制技术相结合，是根据居住者的生活需求来具体设计实现了对家居环境的智能化监测与控制。本系统将房屋安全系统、家具电器控制系统和室内环境监测等相结合为住户打造一个智能的“家”。近年来，随着物联网、云计算等高新技术的成熟与迅速发展，智能家居系统也从人们脑海中的未来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
世界变为现实中真正存在的，与智能家居系统相结合的公寓、写字楼、养老机构等场所也日益普及。
研究的目的与意义
智能公寓，因其具有更加便利地方式来操作家居设备，例如通过手机遥控照明、风扇等电器的开关，以及可以通过手机实时查看室内的温度湿度，已经成为众多高级公寓、写字楼的首选方案。尤其随着我国经济的发展，人口老龄化的特征也逐渐凸显。许多老年人本身由于身体原因行动不便，又不擅长使用各种现代化电子设备。倘若在家庭公寓或者养老院能够配备智能家居系统，使得老年人动动手指，或者子女、养老院的服务人员能够便捷地对居家环境进行24小时的监测、调节，或进行远程的设备启用与关闭，势必会大大提高居住者的生活质量或工作人员的管理效率，为老年人带去便利与保障，提升他们的生活质量。
预期研究成果
针对上述内容，本课题拟利用单片机设备，结合WiFi技术完成一款智能公寓环境控制的系统设计与制作。预期研究成果包括：
完成硬件部分的电路搭建，软件部分的编程程序的撰写。
能实现连接WiFi通过手机控制部分家电设备的启闭；
完成APP开发；
能实现在手机上显示实时动态显示温度、湿度的数据；
完成实物的制作与功能的测试。
系统总体方案设计
总体设计思路
系统的预期设计目标是实现室内的温湿度检测，手机连接WiFi后能实现手机端对室内家具电器如灯泡、风扇的开启和关闭工作并能从手机端实时监控室内的温湿度。整个设计的核心器件有STC89C52单片机、串口WiFi通信模块、继电器、温湿度传感器、风扇等。系统总体设计方框图如图21：
图21 系统总体方案框图
本电路主要由电源电路、单片机电路、DHT11传感器电路、WiFi通信模块电路、晶振电路几部分构成组成。其中，单片机电路作为核心负责接收和发送信息，例如在环境监测功能中单片机采集接收温湿度信号，由单片机通过A/D转换成数据通过串口通信传输到手机端，使手机端显示室内的温湿度。在家居控制功能中由手机端发布命令，从单片机10脚输入然后再由A/D转换，通过单片机控制继电器的开合，从而实现对家具电器的控制。
（二）核心器件的选择
1.STC89C52单片机简介
STC89C52如图22是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能COMOS8的微处理器，该系单片机具有价格便宜，功能实用，应用案例丰富的优势，因而成为本次设计的核心控制器件首选。
图22 STC89C52单片机芯片
2.ESP8266 WiFi模块简介
ESP8266是WiFi串口模块如图23所示，其功能简单来说就是：接收或传输数据。在此次设计中主要将ESP8266模块模拟家中的路由器，通过手机设备连接该WiFi模块发出的WiFi信号，从而可以实现从手机设备无线控制家居电器。
图23 ESP8266 WiFi模块
3.DHT11温湿度传感器简介
DHT11数字温湿度传感器（如图24）是一款温湿度复合传感器，本传感器主要由电阻式感湿元件和NTC测温元件，与高性能8位单片机相连接组成的。为了实现数据的准确，每个DHT11传感器在出厂前都在极为精确的湿度校验室中进行校准然后将校准系数转化为程序存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
图24 DHT11温湿度传感器
三、硬件设计
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