摘 要

随着物联网和人工智能的飞速发展，智能家居也开始进入大众的生活，智能家居是物联网的物联化体现。智能家居作为一种综合多种科技的新型居住环境控制系统，利用网络通信，计算机和综合布线技术，控制家中各种电子设备，提供灯光照明控制、报警防盗、室内温度控制、室内环境检测以及各种家电控制等多种功能。用户在室内或者室外通过手机app或者手机短信，网页，微信小程序等多种方式操控智能家居。让用户更好的享受智能家居带来的便利生活，提高家庭生活的安全性，舒适性。

本文以物联网的发展为背景，通过学习研究物联网的相关通信协议与技术，利用esp8266WiFi模块实现手机APP端，服务器端和智能设备间的无线通信，利用STM32作为主控芯片，外接LED，人体红外感应传感器，继电器，空调传感器来实现智能家居的功能。软件方面，利用keil来编译MCU硬件程序，用Android studio开发安卓app来实现对智能家居的远程控制。

关键词：物联网；智能家居；ESP8266；STM32；Android app

Abstract

With the rapid development of the Internet of Things and artificial intelligence, smart homes have also begun to enter the life of the public. Smart homes are the embodiment of the Internet of Things. Smart homes are the embodiment of the Internet of Things.. Smart homes are the embodiment of the Internet of Things. As a new type of residential environment control system that integrates multiple technologies, smart home uses network communication, computer and integrated wiring technology to control various electronic devices in the home, providing lighting control, alarm anti-theft, indoor temperature control, indoor environment detection and various Various functions such as home appliance control. Users can control the smart home indoors or outdoors through mobile phone apps or mobile phone text messages, web pages, WeChat applets and other methods. Allow users to better enjoy the convenient life brought by smart home, improve the safety and comfort of family life.

This paper is based on the development of Internet of things Through studying and researching the relevant communication protocols and technologies of the Internet of Things, the esp8266WiFi module is used to realize wireless communication between the mobile phone APP, server and smart devices. Infrared sensor sensors, relays, air conditioning sensors to achieve the function of smart home. In terms of software, keil is used to compile MCU hardware programs, and Android studio is used to develop Android apps to realize remote control of smart homes.

Keywords: Internet of Things; Smart Home; ESP8266; STM32; Android app

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 设计目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

第二章 智能家居系统设计方案 2

2.1智能家居系统总体设计思想 2

2.2 通信协议的选择 3

2.2.1 MQTT协议简介 3

2.2.2 MQTT协议原理 3

第三章 系统硬件设计及简介 5

3.1 智能家居整体设计 5

3.2 智能家居主要模块原理图设计 6

3.2.1 STM32F103C8T6主芯片 6

3.2.2 WiFi模块 7

3.2.3 5V转3.3V模块 7

3.2.4 继电器模块 8

3.2.5 热释电和光敏电阻模块 9

3.2.6 红外遥控模块 9

第四章 STM32单片机程序设计 10

4.1 智能家居单片机软件流程设计 10

4.2 智能家居单片机软件实现 11

4.2.1 通信协议主要函数介绍 11

4.2.2 STM主要程序设计 13

第五章 Android端APP整体设计 25

5.1 业务需求分析 25

5.1.1 用例图模型 25

5.1.2 设备管理 26

5.2 APP软件结构设计 28

5.2.1 开发平台选择 28

5.2.2 软件结构设计 29

第六章 APP程序设计 33

6.1 APP整体模块设计 33

6.1.1 APP模块划分 33

6.1.2 APP配置文件说明 34

6.2 APP界面设计 38

6.3 智能家居主要控制程序 41

6.4 数据存储 43

第七章 总结与展望 45

7.1总结 45

7.2 展望 45

参考文献 47

致谢 48

第一章 绪论

1.1 设计目的和意义

物联网是指万物互联的网络，是指物与物之间的信息交换，是在互联网的基础上发展起来的。在受到物联网的冲击下，智能家居也逐步进入了大众的生活。智能家居系统让你可以通过移动远程操控智能家居设备，通过IOT技术实现设备间的互联互通，可以实现自动照明控制，自动报警、室温即室内环境等检测活动以及各种家用电器的自动开启。使用智能家居系统，让你感受到动动手指就能畅快体验随心而动的家居体验。

智能家居系统改变人们以往的生活方式，帮助用户最大化的利用时间，更好更充分的享受智能家居带来的便利生活，提高家庭生活的安全性，舒适性，通过用户对智能家居设备的合理控制，还能节约资源。