基于QT与STM32的智能家居控制系统设计开题报告

蒸汽、电气革命之后，世界进入到以电子信息技术为主的第三次技术革命，互联网的出现无疑将信息化深深的烙印在了人类文明的璀璨长卷上。随着电子信息技术，控制技术的日益提升，社会信息化逐步加快，促使人们的生活、工作、学习与通讯的关系日渐紧密，信息化社会在改变人们生活习惯和工作方式的同时，同时也对我们的传统住宅提出了挑战。环视周遭，我们很容易地发现，人们对家居的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理及购物方式等等。现今社会人们日益膨胀的需求使得家居智能化已然成为一种趋势。

家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在20世纪后期家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。

智能家居，是现代电子技术、自动化技术与通信技术相结合的产物，可以自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警及进行相关控制，且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。家居智能化系统把家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来，并进行集中或异地的监控、管理，保持家庭住宅环境的舒适、协调。与普通的家居相比，智能家居不仅具备传统的居住功能，提供舒适温馨，高效安全的高品位生活环境，还将一个被动静止的居住环境提升为一个有一定智慧协助能力的体贴的生活帮手，进一步优化住户的生活质量。

智能家居系统包括：安防报警、三表抄送、家居监测控制、智能布线箱、宽带网络接入等。而现今的智能化家居系统拥有更加先进复杂的配置，例如网上购物、远程报警、紧急求助等新功能就是根据现在社会的发展，人们日益暴涨的需求而开发设计的。

20 世纪90年代末期，我国智能小区日益兴起。众所周知，我国的智能化住宅建设最早起于上海、广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。在97年香港回归之际，在建设部“97 跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999 年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化走进了千家万户，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。大中城市中有50%以上的住宅开始实现智能化。

目前，国内各大软、硬件机构正在积极的研制、开发更为符合市场的智能化家居设备，以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及产品价格昂贵等缺点，而技术创新性也逐步向国际先进水平靠拢，如此，智能家居的未来更加值得期待。

哥本哈根会议之后，我国明确了节能减排，绿色建筑的目标，这就使住宅智能化凸显出了其合理规划，最大限度的节约能源的优势。如果我国大力推广绿色建筑，仅在铺设智能化系统上所需的新设备的生产上就有2000亿到3000 亿人民币的新市场。而中国“智能家居网络”必在“智能化住宅”的框架下形成一个新型 IT 产业，而这一切必将对未来几十年我国房地产的健康有效发展起着深远的影响。

由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。

作为智能家居的核心系统的智能家居的控制系统，它的设计功能的完善必将推动住宅智能化的发展。而系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势，系统也将逐步迈向绿色化。最终，我想全人类的梦想是智能家居控制系统将囊括所有的家事杂物，让我们真正的享受舒适温馨的家庭生活。

根据前面提到的一些调查结果及数据可以看出，虽然目前智能家居系统有了一定的发展，并且市场上也开始出现相应的产品，但从总体的发展来看，不容乐观，特别是统一标准和权威产品的缺乏严重影响了家居智能化的发展。随着科技的提高，经济的发展，人们的物质生活水平的提高，对家居环境的要求也越来越高，作为家居智能化的核心部分——智能家居检测与控制系统也越发显得重要。家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的必然趋势。智能家居控制器可以为系统提供智能控制方案，使住户的控制更便捷，更高效，更能为家庭的日常活动节约不必要的能耗。而且在现在这个注重绿色环保的世界里，智能的为住户控制好空气的湿度、温度等，检查分析空气成分，让住户安心入住。同时，智能家居控制器可以根据住户的要求调整方案，加强紧急处理，危机救护等急救控制，充分达到只要是“用户想要的，就是智能家居的追求”宗旨。

伴随着科技的发展，加上人们对家庭生活环境的重视，从而有了新科技和新技术对环境质量数据进行监控；并分析和汇总数据，从而和人们的健康联系起来，使用物联网控制改善居住环境。通过对目前国内外研究现象的了解和具体需求分析，得到成本低、可靠性强、稳定性高的设计，继而开发出方便的智能环境检测与控制的方案。方案的设计主要分为三个部分：温度和湿度数据采集、光照亮度采集、烟雾采集、红外线人体感应、电机模拟窗户控制。设计中主要的研究内容与目标为:

(1)分析本设计系统方案，具体到要用的硬件和软件平台，如何配置电路设计、选择元器件、各种传感器模块等。

(2)进行方案分析画出硬件电路设计图。

(3)进行各硬件在电路上的布局。

(4)研究搭配STM32F103单片机外设及电路的方法。

(5)结合电路对系统程序进行不断调试以达到实现稳定的现象。

毕业设计需要达到如下技术指标：通过传感器读取温湿度、烟雾浓度、光照强度等数据，系统根据当前卧室光线的亮度和设置的值对比，控制驱动电机开关窗户；也可根据系统时间对比设置时间控制驱动电机开关窗户；同时检测烟雾浓度高于设定值也会报警；在系统运行期间，只要窗户打开，如果有人触发红外检测，系统报警蜂鸣器也会响起来。同时通过WiFi模块与onenet中移动物联网平台连接，把数据上传到互联网平台，实现远程检测与控制。