智能家居设计报告.docx

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1、第五届广东大学生科技学术节活动之首届大学生电子创新设计大赛作品设计报告作品名称基于WSN的智能家庭环境监测和人体监护系统姓名邱立靖王堪佑陈海亮学校名称广东石油化工学院指导教师柯文德摘要本设计是多通信、多功能的健康监护系统。该系统既像你专属的家庭环境管家，为你监测室内环境的各项指标，也是你的一旦发现异常即刻通过App推送消息报警，并提出针对你和家人的专属建议。不论你在世界的任何一个角落，只要有网络，家里的环境状况和家人的身体、运动状况尽在掌握。本设计以STM32为主控，由自主设计的PCB电路板和And

2、roidapp组成，主控板负责监测环境和人体状态，app查看积累的数据和获取建议。以简单的设计、较低的成本实现了对家人和自己生活环境和自身状况的监护。我们将具体介绍这款机器人的制作的全部过程。关键词：多通信，多功能，健康监护系统STM32，PCB电路板，Androidapp基于WSN的智能家庭环境监测和人体监护系统设计报告1项目背景（1）重要性一方面，我们平均每一天要呼吸大概10000升空气，大家都很关心室外的空气质量，殊不知，其实一天中有80%的时间我们是待在室内的，而近年来空气质量呈现下降趋势，

3、室内的环境质量对我们的健康影响很大；另一方面，适度的运动量让人精神状态和工作效率提高，过度的运动量危害人体健康。（2）新技术市场出现了很多的新物联网技术，现在的监测类产品更智能更加精确，新技术的运用使环境监测产品的价格不断降低，产品即将面临更新换代。2项目概述（1）新技术智能家庭环境监测和人体监护图2.1作品原理图蓝牙手机蓝牙串口助手（信息实时显示）家庭环境检测系统（数据采集）蓝牙ESP8266WIFINRF24L01健康手表（信息显示、人体运动记录）手机Androidapp（信息记录）ESP826

4、6WIFI图2.2作品系统总体框图1作品介绍1.1硬件组成部分图3.1.1家庭环境检测系统图3.1.2健康手表监护系统图3.1.3卧室环境检测系统1.1传感器介绍NRF24L01无线射频模块介绍：智能家庭环境系统和人体监护系统通过NRF24L01进行信息交互。图3.2.1NRF24L01无线射频模块外观图ATK-NEO6MGPS模块介绍：体积小，性能优异，准确定位。图3.2.2ATK-NEO-6MGPS模块外观图ATK-SIM900AGSM(GPRS)模块介绍：图3.2.3ATK-SIM900AGS

5、M(GPRS)模块外观图通过与STM32主控板连接实现一键拨号的功能。HC-05蓝牙模块介绍：智能家庭环境系统通过蓝牙，将采集到的数据传输到手机上的蓝牙串口助手显示出来，方便用户查看当前环境信息。图3.2.4ATK-HC05模块外观图1.1电路原理图设计STM32F103RCT6作为MCU，它拥有的资源包括：48KBSRAM、256KBFLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、2个DMA控制器（共12个通道）、3个SPI、2个IIC、5个串口、1个USB、1个CAN、3个12位AD

6、C、1个12位DAC、1个SDIO接口及51个通用IO口。该芯片性价比极高。MCU主控电路：图3.3.1MCU部分电路图上图中中上部的BOOT1用于设置STM32的启动方式，其对应启动模式如下表所示：图3,3.2BOOT0、BOOT1启动模式表按键电路：KEY0和KEY1用作普通按键输入，分别连接在PC5和PA15上，其中PA15和JTDI共用了，所以，在使用KEY0和KEY1的时候，就不能使用JTAG来调试了，但是可以用SWD调试，这点在使用的时候要注意。KEY0和KEY1还和PS/2的DAT和C

7、LK线共用。液晶显示电路：TFT_LCD是一个通用的液晶模块接口。OLED是一个给OLED显示模块供电的接口，它和TFT_LCD拼接在一起。当使用TFTLCD时，我们接到TFT_LCD上（靠右插）就可以了，而当我们使用ALIENTEK的OLED模块时，则接OLED排针做电源，同时会连接到TFT_LCD上（靠左插）的部分管脚，从而实现OLED与MCU的连接。STM32的LCD接口兼容ALIENTEK各种尺寸的TFTLCD模块，包括：2.4寸(320*240，电阻屏)、2.8寸（320*240，电阻屏）

8、、3.5寸（480*320，电阻屏）、4.3寸（800*480，电容屏）、7寸（800*480，电容屏）等，同时还兼容ALIENTEK的0.96寸OLED模块。USB串口、USB、电源电路：USB电源+5V通过AMS1117-3.3的稳压芯片降压到3.3V供给MCU,回路中有500mA的自恢复保险丝进行保护。通过F1（自恢复保险丝）接到右侧，在正常工作的情况下，保险丝可以直接看成导线，自恢复保险丝的作用是，当你后级电路哪个地方有发生短路的时候，保险丝会自动切断电路，保