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编号：
T1652405M
设计简介：
本设计是基于STM32的智能民宿控制系统，主要实现以下功能：
1、采用光伏+电池组合的方式进行供电
2、通过防水型温度传感器检测热水箱的温度，当温度低于设定值的时候，进行加热，达到设定温度的时候，停止加热
3、通过光照检测外界光照强度，检测到外界为黑天，并且检测到室内有人的时候，自动打开灯光，按键手动可以控制
4、检测一氧化碳是否超标，超过设置阈值，可以进行蜂鸣器报警。
5、通过RFID实现对于门禁的控制，只有符合要求的卡，才可以进入民宿.
6、通过按键控制窗帘开关
6、可通过语音控制灯光、窗帘、风扇
7、按键设置阈值，显示屏显示参数
8、通过WIFI模块连接阿里云
电源： 5V
传感器：温度传感器（DS18B20）、人体热释电传感器（D203S）、充放电模块（HB-001）、语音识别模块（SU-03T）、RFID识别模组（RC522）、一氧化碳传感器（MQ-7）、光敏电阻（5528）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：继电器、有源蜂鸣器、步进电机（ULN2003A驱动）
人机交互：独立按键
标签：STM32、OLED12864、DS18B20、D203S、HB-001、SU-03T、独立按键、RC522、MQ-7、5528、继电器、有源蜂鸣器、ULN2003A
题目扩展：智能门禁系统、智能家居控制系统
基于 STM32 的智能民宿控制系统设计与实现
一、主控部分
核心：STM32F103 单片机
功能：获取输入数据、内部处理、控制输出
二、输入部分
- RFID 模块：实现门禁控制，仅符合要求的卡片可开启民宿入口
- 一氧化碳传感器：获取环境中一氧化碳浓度
- 温度传感器：获取环境温度值
- 人体红外模块：监测区域内是否有人
- 光敏电阻模块：监测环境光照强度
- 语音识别模块：获取语音指令，实现对设备的语音控制
- 独立按键：切换界面、设置参数阈值
- 充电供电模块：采用光伏与电池组合的方式，为整个系统供电
三、输出部分
- OLED 显示模块：显示环境参数（温度、一氧化碳浓度、光照强度）、系统电量、人员存在状态及参数阈值设置界面
- 继电器控制模块：控制灯光、风扇、窗帘的运行状态
- 蜂鸣器报警模块：当出现温度异常、可燃气体（一氧化碳）浓度超标等情况时，触发蜂鸣器报警提醒
- USB 灯模块：提供照明功能
- 步进电机控制模块：实现相关设备的步进驱动控制
- WIFI 模块：将数据上传至云平台，支持远程操控系统及控制相关设备
第 5 章 实物调试
5.1 整体实物构成
该设计的主要硬件包括核心控制单元，推测是单片机，负责处理各类传感器数据并发出控制指令。电源模块部分，有锂电池提供电力，保障系统在无外接电源时也能工作，还有充电接口用于给电池充电。传感器类硬件有 RFID 模块，用于实现门禁控制，只有符合要求的卡靠近才能触发相关操作；此外还应有检测环境信息的传感器，像人体红外传感器，用于检测室内人员活动。执行部件方面，有继电器，可控制诸如灯光、窗帘等设备的开关；另外还有其他模块，可能涉及语音识别、通信等功能，以满足智能控制和远程操作的需求。整体实物如图 5-1 所示：
图 5-1 整体实物图
5.2 手动开关设备
通过按键可实现对灯光、风扇、窗帘、加热器的开关控制，能便捷地操控这些设备的开启与关闭，满足民宿内不同场景下的使用需求，提升居住的便利性与舒适度。按键功能设置图如下图 5-2 所示。
图 5-2 按键功能图
5.3 阈值设置功能测试
该系统具备丰富的阈值设置功能，可通过按键在不同界面下操作，实现对温度（水温上下限）、光照、一氧化碳浓度等参数阈值的设置。在对应界面中，利用特定按键能对温度最大值、最小值，光照阈值，一氧化碳阈值进行增加或减少调节，还可进入专门界面设置卡录入、删除模式，以此精准把控民宿内环境参数标准，保障系统根据设定阈值，对加热、报警等功能精准触发，满足智能民宿对环境管控与安全保障的需求，提升居住环境的智能化与安全性。阈值设置功能如下图 5-3 所示：
图 5-3 阈值设置功能测试图
5.4 远程操作功能
该智能民宿控制系统具备远程与阈值设置功能。远程功能依托 APP 实现，用户可通过手机端远程查看民宿内水温、光照等环境数据，还能远程控制灯光、窗帘、风扇等设备的开关状态，突破空间限制，便捷管理民宿设施。阈值设置方面，可在系统本地显示屏或 APP 端，对水温上下限、光照阈值、一氧化碳浓度阈值等进行设置与调整，当环境参数触发设定阈值时，系统自动执行如加热、报警等对应动作，保障民宿环境的智能调控与安全运行，提升居住体验与管理效率。远程操作功能如下图 5-4 所示：
图 5-4 远程操作测试图
第 6 章 软件调试
6.1 软件介绍
Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：
图 6-1 软件界面图
6.2 阈值设置功能
该系统以 STM32 为核心构成中控部分，负责接收各类输入信号并进行处理，依据预设逻辑和阈值对输出设备发出控制指令；输入部分包含温度传感器（检测水温）、光敏电阻（检测光照）、一氧化碳检测模块，以及用于阈值设置和功能选择的按键、模拟 RFID 的按键等，负责采集环境参数与接收人工操作指令；输出部分则有 LED 指示灯、蜂鸣器、四项步进电机等，用于根据中控处理结果执行报警、设备启停等动作。阈值设置功能图如下图 6-2 所示。
图 6-2 按键功能图
6.3 语音控制功能测试
系统支持语音控制功能，可通过语音串口接收 “打开灯光”“关闭灯光”“打开风扇”“关闭风扇”“打开窗帘”“关闭窗帘”“自动灯光”“手动灯光” 等语音指令，进而对灯光、风扇、窗帘等设备进行相应的控制操作，同时虚拟终端会显示相关操作反馈，比如 “灯光已打开”，并且能结合水温、光照、一氧化碳浓度等环境参数以及手动 / 自动模式，实现更智能的设备管控。语音控制功能如下图 6-3 所示：
图 6-3 语音控制功能测试图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本设计旨在打造一款光伏供电的智能民宿控制系统。系统采用光伏+电池组合供电方式，保障稳定电力供应。
在功能方面，利用防水型温度传感器监测热水箱温度，通过继电器与加热片配合实现自动加热控制，确保水温达到设定值。借助光照传感器和红外传感器，能在外界为黑天且室内有人时自动开灯，同时支持手动按键控制。可检测一氧化碳浓度，超标时触发蜂鸣器报警。运用RFID技术管控门禁，保障民宿安全。通过按键能控制窗帘开关，还具备语音识别功能，方便操作灯光、窗帘、风扇等设备。此外，利用显示屏和按键可对温度、一氧化碳浓度等参数进行显示与设置，并且能通过APP实现对温度阈值、加热器、各类开关等多方面的远程显示与控制，整体提升民宿居住的智能化体验与便捷性。
关键词：智能民宿；RFID技术；单片机
字数：10000+
目录：
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与方法
1.4 论文章节安排
第2章 系统总体分析
2.1 系统总体框图
2.2系统主控方案选型
2.3显示屏选择
2.4语音模块选择
第3章 系统电路设计
3.1 系统总体电路组成
3.2 主控电路设计
3.3 电源电路设计
3.4射频识别模块电路设计
3.5 人体红外传感器电路设计
第4章 系统软件设计
4.1 系统软件介绍
4.2 主程序流程图
4.3按键函数流程设计
4.4显示函数流程设计
4.5处理函数流程图
第5章 实物调试
5.1 整体实物构成
5.2 手动开关设备
5.3 阈值设置功能测试
5.4 远程操作功能
第6章 软件调试
6.1 软件介绍
6.2 阈值设置功能
6.3 语音控制功能测试
第7章 总结
参考文献
致谢
