基于STM32的智能寢室監控系統

任軼佐

【摘要】 當今社會，人們在追求經濟高速發展的同時，也開始不斷地追求生活的舒適。近來，物聯網快速發展，出現了越來越多的關于“智能化”的話題，我們在智能家居的基礎上，以智能寢室為主要構思，以各類傳感器在寢室生活中的應用為主要研究對象，充分利用GSM技術和自動化控制系統，對寢室內各模塊實現監測和控制。使學生寢室智能化，進而改變學生的生活，營造舒適安全的生活環境。

【關鍵詞】 智能寢室 傳感器 GSM技術

基于STM32的智能寢室監控系統通過大量的傳感器感知生活要素，分析這些采集到的數據，對寢室內設備進行控制的同時還將寢室內環境信息通過短信的方式發送給寢室成員，滿足學生對寢室安全情況的及時了解、實時信息處理和有效控制的需要，為學生提供更加周到和智能的服務。

一、系統設計

該基于STM32的智能寢室監控系統不僅應用了GSM通訊技術，還融合了自動化控制系統，將刷卡門控單元、煙霧報警單元、濕度控制單元、室溫控制單元、窗戶控制單元、短信提醒等連接成為一個互通的智能寢室監控系統，并對系統內的模塊實現自動化監測和控制，系統設計框架圖如圖 1所示。

二、各單元設計與介紹

1、刷卡門控單元。RFID技術，又稱無線射頻識別由于無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸被廣泛應用于各種門禁系統。在本系統中，我們采用RFID-RC522讀寫卡模塊，讀取一卡通數據對身份信息進行核實，在確認身份信息正確后，通過單片機控制繼電器進行開鎖。若身份信息不符，觸發語音報警，并且將通過GSM通信模塊將報警信息短信發送至寢室成員的手機。

2、煙霧報警單元。為了確保學生寢室用電安全和室內空氣質量優良，我們加入了煙霧報警模塊，該模塊采用日本SHARP的煙霧傳感器（GP2Y1010AU0F），可以隨時測量寢室內的PM2.5濃度。當火災發生時，煙霧傳感器采集到的空氣中煙霧濃度數據異常，則觸發語音報警，并且通過GSM模塊將報警信息發送至寢室成員的手機。

3、溫濕度調節單元。為了能極大的提高學生生活的科學性和舒適度，提高學生的幸福感，使寢室的溫度盡可能在23度左右，濕度在40%-60%。本系統采用高度集成的溫濕度傳感器DHT11，實時監測寢室室內的溫濕度，當濕度低于40%時，將會通過GSM模塊短信提醒是否需要打開加濕器，如果用戶回復“是”，則加濕裝置自動進行加濕；當溫度偏高或者偏低時，同樣會通過短信提醒是否需要打開室內空調，如果用戶回復“是”，則空調打開。

4、窗戶控制單元。窗戶控制單元由兩部分組成，分別為雨天自動關窗和室內空氣質量較差時開窗。首先，通過雨水傳感器測量到的環境量，判斷是否下雨，如果下雨，單片機控制步進電機關窗。 其次，通過煙霧傳感器所測得的室內外AQI指數判斷室內的空氣質量是否達標，如果室內空氣混濁，則將通過GSM模塊將該消息發送至寢室成員的手機，詢問是否需要開窗通風，如果回復“是”，則將通過控制步進電機，打開窗戶。

三、軟件設計

本系統是采用STM32作為主要處理器，STM32具有高性能、低成本、低功耗等特點，適用于本系統的開發與實現。本系統軟件主要完成傳感器數據的采集和信號處理、電機控制以及GSM模塊通信。利用STM32的高速處理的優秀性能，可以實現傳感器數據的高速采集和處理，使各個模塊之間協調工作。對于其他各傳感器模塊基本采用相同的數據處理與傳輸方式進行環境參數的監測與控制。

四、結束語

本文結合了各類傳感器與主控器STM32設計了一種基于STM32的智能寢室監控系統，該系統功能完善，具有很大的實用性，改善學生居住環境、提高學生生活質量。該系統不僅綜合考慮了各方面的經濟效益和實際用途，而且綜合各類生活元素和環境因素，最大限度的保證了學生在使用本系統時的便捷性，在為學生帶來方便的同時，也優化了學生的居住環境，為學生帶去舒適、健康與安全。

參 考 文 獻

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