论文总字数：22890字

摘 要

在这个科技日益进步的时代，人们对于自己住房安全程度的要求提上了一个新的高度。再加之近几年楼房意外事故频发，住房安全问题再次成为人们在意的安全问题之一。避免意外事故的发生或尽量减少事故造成的损失是解决住房安全问题的首要任务。本文设计的智能家居及其安全报警系统可以很好地应对这些问题。

本论文主要设计的是以STM32F103RCT6单片机为主控制器、以GSM无线通讯网络为基础的智能家居短信报警及远程控制系统。该智能报警系统使用GSM通信网络，能通过主控制器和GSM网络实时监测住房的温度和空气成分，当住房中发生非正常情况时会自动发送短信报警信息至用户手机中。该系统还带有红外模块，当有不正常的红外信息时会发送短信至用户手机。除了这些，系统设计有短信远程操控家居的开闭的功能。

本文设计的智能家居系统结构简单，由主控制器、GSM通信元件、继电器、传感器四部分组成。在这个系统中，主控制器是采用了arm内核32位的STM32f103系列单面机，GSM通信元件使用SIM800C，选择LCD屏来展示收集到的信号，两个按键作为输入，继电器和蜂鸣器作为输出。最后通过不断的测试、修改和完善程序，本系统可实现以下功能：对环境温度异常、空气成分异常、闯入异常的监测及GSM短信报警和蜂鸣器报警、电话查询温度、GSM短信远程控制继电器的开闭、按键调节报警温度。

关键词：智能家居 GSM STM32单片机

Smart home SMS alarm and remote control system design

Abstract

In this era of increasing technological progress, people's requirements for the safety of their housing have reached a new height. In addition, in recent years, building accidents occurred frequently, housing safety issues again become one of the security issues people care about. To avoid accidents or minimize the loss caused by accidents is the primary task of solving housing safety problems. The smart home and its security alarm system designed in this paper can deal with these problems well.

This paper mainly designs a smart home SMS alarm and remote control system based on STM32F103RCT6 microcontroller and GSM wireless communication network. This intelligent alarm system uses GSM communication network, which can monitor the temperature and air composition of the house in real time through the main controller and GSM network. When abnormal situation happens in the house, it will automatically send SMS alarm information to the user's mobile phone. The system also has infrared module, when there is abnormal infrared information will be sent to the user's mobile phone text messages. In addition to these, the system design has SMS remote control of the home on and off functions.

The smart home system designed in this paper has a simple structure and consists of four parts: main controller, GSM communication component, relay and sensor. In this system, the main controller is using the arm kernel 32-bit STM32f103 series single-sided machine, GSM communication components using SIM800C, choose LCD screen to display the data collected, two keys as input, relay as output to control the switch of home appliances. Finally, through continuous testing, modification and improvement of the program, the system can achieve the following functions: abnormal environment temperature, abnormal air composition, abnormal intrusion monitoring and GSM SMS alarm and buzzer alarm, telephone query temperature, GSM SMS remote control relay open and close, key adjustment alarm temperature.

Key Words: smart home；GSM; stm32 microcontroller

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1国内现状 1

1.2.2国外现状 2

1.3 本课题研究的意义 2

1.4课题的要求 2

1.5本次设计的结构安排 3

第二章 智能家居报警系统方案的设计 4

2.1 智能家居报警系统的总体设计 4

2.2 系统方案选择 5

2.2.1 无线通讯方案选择 5

2.2.2 显示屏方案选择 5

2.3 小结 6

第三章 智能家居报警系统的硬件设计 7

3.1 主控元件的设计 7

3.2 人机交互模块的设计 8

3.3 GSM模块的设计 9

3.4 传感器模块的设计 10

3.4.1 温度传感器模块设计 10

3.4.2 人体红外传感器模块设计 11

3.4.3 烟雾传感器模块设计 12

3.5 报警模块的设计 13

3.6 继电器驱动电路的设计 13

3.7 小结 14

第四章 智能家居报警系统的软件设计 15

4.1 软件的开发环境 15

4.2 软件的整体思路及流程图 15

4.2.1 主程序的设计 15

4.2.2 LCD驱动程序的设计 16

4.2.3 SIM800C通信程序设计 17

4.3 传感器数据采集程序的设计 18

4.3.1 温度传感器程序设计 18

4.3.2 人体红外传感器程序设计 18

4.3.3 烟雾传感器程序设计 18

4.4 小结 18

第五章 调试结果分析 19

5.1 烧录程序 19

5.2 实物调试 20

5.3 实物调试时出现的问题及解决 25

5.4 小结 25

第六章 总结与展望 26

6.1 论文总结 26

6.2 展望 26

参考文献 27

致 谢 28

附录 程序 29

第一章 绪 论

1.1 课题背景

由于人们在自动化控制、计算机、通信、网络等领域不断取得进展，大家对自己的居住环境有了新的需求。人们期望自己的住房能够更加符合现代化要求，更加智能。受到大量需求的影响，智能家居系统诞生了，满足了人们对住房现代化的要求。

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