一种基于STM32单片机的室内环境监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于STM32单片机的室内环境监控系统，包括数据采集模块，用于实时检测室内环境状况，并将检测到的物理信号转换成数据输出；语音控制模块，用于接收使用者的语音口令并将语音口令转换成数据输出；主控制器，与所述数据采集模块和语音控制模块连接，用于对收集到的数据进行处理，并通过自动处理模块发出指令；控制模块，与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器的指令通过输出控制单元控制家居设备。本发明专利技术采用语音控制和自动控制两种控制模式，控制家居开启和关闭，可以满足大部分使用者的需求，实用性强，操作方法简便，能使人们的生活更加便捷，还可以适当的减少能源浪费，居住环境更加舒适，推广范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32单片机的室内环境监控系统
本专利技术属于室内环境监控的
，尤其涉及一种基于STM32单片机的室内环境监控系统。
技术介绍
随着世界的进步和智能科技的快速发展，人们生活中使用的工具变得越来越智能化。人们的生活水平逐渐提高对于智能家居的需求也逐渐增大，各种各样的智能家居出现在人们的生活中，例如生活中常用的全自动洗衣机、扫地机器人、智能电视、风扇等。近几年中国智能家居市场领域逐渐扩大，各种各样的产品种类出现在人们面前。但是目前的智能家居的产品还存在很多弊端，例如大多的智能产品还只停留在人们利用手机去控制的层次。有一些产品还需要以人为的方式去控制，这种智能化的程度远远达不到人们想象中的目标，他们不能根据卧室环境的变化而做出相应的反应，从而改变温度、湿度等，使卧室达到最佳休息环境。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于STM32单片机的室内环境监控系统，通过语音模式和自动模式实现对室内环境的监控，使人们的生活更加便捷，居住环境更加舒适。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种基于STM32单片机的室内环境监控系统，包括：数据采集模块，用于实时检测室内环境状况，并将检测到的物理信号转换成数据输出；语音控制模块，用于接收使用者的语音口令并将语音口令转换成数据输出；主控制器，与所述数据采集模块和语音控制模块连接，用于对收集到的数据进行处理，并通过自动处理模块发出指令；控制模块，与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器的指令通过输出控制单元控制家居设备。作为上述技术方案的改进，所述数据采集模块包括：光传感器，用于检测室内光照强度并转换成电信号传送给主控制器；温度传感器，用于检测室内温度并转换成电信号传送给主控制器；气体传感器，用于检测室内可燃气体的浓度并转换成电信号传送给主控制器。在本专利技术的一个实施例中，本专利技术还包括：LCD信息显示模块，与所述主控制器连接，用于实时显示当前室内的温度、可燃气体的浓度和光照强度；所述LCD信息显示模块为LCD液晶显示器。可选的，所述主控制器为包括型号为STM32103ZET6的单片机。进一步的，所述光传感器为BH1750光传感器；所述温度传感器为DS18B20温度传感器；所述气体传感器为MQ-2气体传感器。可选的，所述控制模块包括：步进电机模块，用于打开和关闭窗户、窗帘；家电控制模块，由继电器、电灯及风扇组成，用于打开和关闭电灯及风扇。进一步的，本专利技术还包括串口通讯模块，分别与所述主控制器和电脑连接，用于实现高速数据通信。进一步的，所述语音控制模块为ASRM08声音传感器，包括：循环检测单元，用于持续检测周围的声音，直到检测到录入命令，发出信号；口令检测单元，用于通过两个命令控制一个动作，说出命令前，先说出第一个固定命令；按键检测单元，用于按下按钮之后提醒灯亮起，再检测命令。由上，本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的目的在于调节室内温度、光度和可燃气体浓度达到标准值，通过控制风扇、灯光、窗户、窗帘给使用者一个更加舒适的居住环境。本专利技术选择STM32单片机作为主控制芯片，外围连接DS18B20温度传感器、BH1750光传感器、MQ-2气体传感器、ASRM08-A声音传感器等器件，采用两种工作模式，语音模式和自动模式，当系统处于语音模式时检测使用者语音口令并做出相应动作；当系统处于自动模式时，系统通过传感器检测并分析室内当前环境信息，如果信息值与设定值不符，系统控制家居作出反应。本专利技术采用两种控制模式，可以满足大部分使用者的需求，实用性强，操作方法简便，能使人们的生活更加便捷，居住环境更加舒适。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。图1为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的结构示意图；图2为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的工作流程图；图3为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的室内环境监控系统的硬件搭建图；图4为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的室内环境监控系统的功能模块图；图5为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的LCD信息显示模块与STM32单片机的连接图；图6为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的光传感器与STM32单片机的连接图；图7为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的温度传感器与STM32单片机的连接图；图8为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的气体传感器的电路图；图9为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的主程序流程图；图10为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的语音控制模块控制程序流程图；图11为本专利技术的基于STM32单片机的室内环境监控系统的数据采集模块控制程序流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本专利技术的原理，本专利技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。影响室内环境的因素有很多，本专利技术主要针对温度、光度和空气质量三个方面进行监测，通过传感器实时检测室内温度是否过高，是否处于黑暗状态，有害气体是否超标。传感器通过将采集到的信号转换为电压信号的方式，使得单片机可以处理分析数据，并做出相应的反应。本专利技术为应用于监控室内环境从而做出相应动作的系统，具有两种工作模式：语音控制模式、自动模式。语音控制模式是根据使用者的声音口令来控制家电的开启关闭等功能。自动模式是系统根据传感器返回来的数据是否达到临界值从而自动控制家电开启和关闭等功能。如图1-11所示，本专利技术提供的基于STM32单片机的室内环境监控系统包括数据采集模块10、语音控制模块20、主控制器30、控制模块40、LCD信息显示模块50和串口通讯模块60，六个模块之间互相联系、互相合作，一起组成一个完整的系统。每个模块之间是独立的，都有各自的任务，根据每个模块的功能实现，最终达到目的。其中，主控制器为包括型号为STM32103ZET6的单片机，STM32单片机是一种功率消耗低、性能比较强大的嵌入式应用芯片，数据读取速度快，处理器运行速度快，功能完善，资料丰富，有成熟的技术可以应用，非常适合室内环境监控系统。而且STM32单片机具有多个ADC转换模块，外加三个UART串口通道，相较于传统的嵌入式处理器多了一个ARM内核，使单片机的兼容性变得更加强悍，提高了代码运行效率，使代码的运行调试更加顺畅。STM32单片机内部装着一个Cortex-M3处理器，这个处理器是一个标准结构的微控制器，该处理器的CPU是32位的，拥有着并行总线结构，还嵌入着中断向量控制单元，外加一个标准化的存储映射和调试功能。STM32单片机有着两种运行模式，线程模式和处理模式，但是每种运行模式都有自己单独的堆栈存储区。STM32单片机还支持C语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于STM32单片机的室内环境监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于实时检测室内环境状况，并将检测到的物理信号转换成数据输出；语音控制模块，用于接收使用者的语音口令并将语音口令转换成数据输出；主控制器，与所述数据采集模块和语音控制模块连接，用于对收集到的数据进行处理，并通过自动处理模块发出指令；控制模块，与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器的指令通过输出控制单元控制家居设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32单片机的室内环境监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于实时检测室内环境状况，并将检测到的物理信号转换成数据输出；语音控制模块，用于接收使用者的语音口令并将语音口令转换成数据输出；主控制器，与所述数据采集模块和语音控制模块连接，用于对收集到的数据进行处理，并通过自动处理模块发出指令；控制模块，与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器的指令通过输出控制单元控制家居设备。2.如权利要求1所述的基于STM32单片机的室内环境监控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：光传感器，用于检测室内光照强度并转换成电信号传送给主控制器；温度传感器，用于检测室内温度并转换成电信号传送给主控制器；气体传感器，用于检测室内可燃气体的浓度并转换成电信号传送给主控制器。3.如权利要求1所述的基于STM32单片机的室内环境监控系统，其特征在于，还包括：LCD信息显示模块，与所述主控制器连接，用于实时显示当前室内的温度、可燃气体的浓度和光照强度；所述LCD信息显示模块为LCD液晶显示器。4.如权利要求1所述的基于STM32单片机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，吴永庆，王聪，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21