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基于STM32设计的智能家居控制系统(华为云IOT)_275

news 来源：原创 2025/5/15 21:03:09

文章目录

  • 一、前言
    • 1.1 项目介绍
      • 【1】项目开发背景
      • 【2】设计实现的功能
      • 【3】项目硬件模块组成
      • 【4】设计意义
      • 【5】国内外研究现状
      • 【6】摘要
    • 1.2 设计思路
    • 1.3 系统功能总结
    • 1.4 开发工具的选择
      • 【1】设备端开发
      • 【2】上位机开发
    • 1.5 参考文献
    • 1.6 系统框架图
    • 1.7 系统原理图
    • 1.8 实物图
    • 1.9 模块的技术详情介绍
      • 【1】BC26-NBIOT模块
      • 【2】MQTT协议
      • 【3】继电器模块
      • 【4】BH1750光强检测模块
      • 【5】SHT30温湿度模块
      • 【6】LD3320语音识别模块
      • 【7】28BYJ4步进电机
    • 1.10 总结
  • 二、硬件选型
    • 2.1 STM32开发板
    • 2.2 USB下载线
    • 2.3 NBIOT-BC26模块
    • 2.4 继电器(买2个)
    • 2.5 SHT30温湿度模块
    • 2.6 PCB板（固定元器件的）
    • 2.7 BH1750光敏传感器（需要焊接）
    • 2.8 蜂鸣器模块
    • 2.9 MQ2 烟雾传感器
    • 2.10 火焰检测模块
    • 2.11 电源扩展板(买2个)
    • 2.12 母对母杜邦线
    • 2.13 稳压模块
    • 2.14 电源插头
    • 2.15 步进电机
    • 2.16 OLED显示屏
    • 2.17 白色LED模块（买2个）
    • 2.18 LD3320语音识别模块
  • 三、部署华为云物联网平台
    • 3.1 物联网平台介绍
    • 3.2 开通物联网服务
    • 3.3 创建产品
      • （1）创建产品
      • （2）填写产品信息
      • （3）产品创建成功
      • （4）添加自定义模型
          • 【1】创建服务ID
          • 【2】LED1 卧室灯 布尔类型
          • 【3】LED2 客厅灯 布尔类型
          • 【4】BH1750 环境光检测 浮点数
          • 【5】SW1 风扇开关 布尔类型
          • 【6】SW2 空调开关 布尔类型
          • 【7】SW3 窗帘开关 布尔类型
          • 【8】SW4 电视开关 布尔类型
          • 【9】SHT30_T 环境温度 浮点数
          • 【10】SHT30_H 环境湿度 浮点数
          • 【11】MQ2 烟雾检测 浮点数
          • 【12】BEEP 蜂鸣器 布尔类型
          • 【13】FLAME 火焰监测 布尔类型
      • （5）创建完成
    • 3.4 添加设备
      • （1）注册设备
      • （2）根据自己的设备填写
      • （3）保存设备信息
      • （4）设备创建完成
      • （5）设备详情
    • 3.5 MQTT协议主题订阅与发布
      • （1）MQTT协议介绍
      • （2）华为云平台MQTT协议使用限制
      • （3）主题订阅格式
      • （4）主题发布格式
    • 3.6 MQTT三元组
      • （1）MQTT服务器地址
      • （2）生成MQTT三元组
    • 3.7 模拟设备登录测试
      • （1）填入登录信息
      • （2）打开网页查看
      • （3）MQTT登录测试参数总结
    • 3.8 项目凭证
    • 3.9 创建IAM账户
    • 3.10 获取影子数据
    • 3.11 修改设备属性
  • 四、Qt开发入门与环境搭建
    • 4.1 Qt是什么？
    • 4.2 Qt版本介绍
    • 4.3 Qt开发环境安装
    • 4.4 开发第一个QT程序
    • 4.5 调试输出
    • 4.6 QT Creator常用的快捷键
    • 4.7 QT帮助文档
    • 4.8 UI设计师使用
    • 4.9 按钮控件组
    • 4.10 布局控件组
    • 4.11 基本布局控件
    • 4.12 UI设计师的布局功能
  • 五、上位机开发
    • 5.1 Qt开发环境安装
    • 5.2 新建上位机工程
    • 5.3 切换编译器
    • 5.4 编译测试功能
    • 5.5 设计UI界面与工程配置
      • 【1】打开UI文件
      • 【2】开始设计界面
    • 5.6 设计代码
      • 【1】获取token
      • 【2】获取影子数据
        • （1）获取当前时间并更新界面上的时间标签
        • （2）设置请求URL和初始化网络请求
        • （3）构造API请求URL
        • （4）设置请求的头部信息
        • （5）设置请求URL并发送请求
        • （6）总结
      • 【3】解析数据更新界面
        • （1）**解析JSON数据：**
        • （2） **检查解析结果：**
        • （3） **检查数据是否为对象：**
        • （4） **解析`shadow`数组中的数据：**
        • （5） **提取属性数据：**
        • （6） **提取设备和传感器数据：**
        • （7）**更新UI显示：**
        • （8） **设置不同的显示样式：**
        • （9）**火焰和蜂鸣器状态显示：**
        • （10）**设备开关按钮状态：**
        • （11）**时间和设备状态：**
        • （12）**设备在线/离线状态判断：**
        • （13）总结
    • 5.5 编译Windows上位机
    • 5.6 配置Android环境
      • 【1】选择Android编译器
      • 【2】创建Android配置文件
      • 【3】配置Android图标与名称
      • 【4】编译Android上位机
    • 5.7 设备仿真调试
  • 六、 BC26-NBIOT模块调试过程
    • 6.1 模块调试接线
    • 6.2 测试模块
    • 6.3 上电初始化操作
  • 七、LD3320语音识别模块-编程
    • 7.1 模块实物
    • 7.2 模块调试
    • 7.3 打开工程
    • 7.4 增加语音识别代码
    • 7.5 程序下载
    • 7.6 串口打印的值
  • 八、STM32代码设计
    • 8.1 硬件连线说明
    • 8.2 硬件原理图
    • 8.3 硬件组装过程
    • 8.4 硬件实物图
    • 8.5 KEIL工程截图
    • 8.6 程序下载
    • 8.7 程序正常运行效果
    • 8.8 取模软件的使用
    • 8.9 NBIOT模块与服务器通信
      • （1）组合数据
      • （2）检查NBIOT连接状态
      • （3）上传数据到云服务器
      • （5）判断上传结果
      • （6）总结
    • 8.10 硬件初始化
      • （1）**释放PA15引脚**
      • （2）**板载LED初始化**
      • （3）**板载按键初始化**
      • （4）**串口1初始化（用于打印信息）**
      • （5）**环境光检测模块初始化（BH1750）**
      • （6）**蜂鸣器初始化**
      • （7）**环境温湿度传感器SHT30初始化**
      • （8）**串口2初始化（连接NBIOT-BC26模块）**
      • （9）**串口3初始化（连接LD3320语音识别模块）**
      • （10）**ADC初始化（连接MQ2烟雾传感器）**
      • （11）**步进电机初始化**
      • （12）**硬件初始化（灯光、风扇、空调等）**
      • （13）总结
    • 8.11 NBIOT模块-初始化
      • （1）**OLED清屏与初始化显示**
      • （2）**连接尝试计数器和模块复位**
      • （3）**检测BC26模块是否正常**
      • （4）**模块复位与初始化配置**
      • （5）**MQTT协议初始化**
      • （6）**订阅MQTT主题**
      • （7）**设置连接成功标志**
      • （8）总结
    • 8.12 LCD界面显示
      • （1）**`OLED_Page_1`：显示环境温度和湿度**
      • （2）**`OLED_Page_2`：显示烟雾浓度、环境光强、火焰监测和报警状态**
      • （3）**`OLED_Page_3`：显示卧室灯、客厅灯、风扇、空调状态**
      • （4）总结
    • 8.14 数据采集与显示
      • 【1】详细分析
        • **（1）轮询计时与指示灯**
        • **（2）数据采集与处理**
        • **（3）报警逻辑**
        • **（4）数据组装与上传**
        • **（5）OLED 显示更新**
      • 【2】总结
    • 8.15 按键代码
      • （1）**按键扫描与显示**
      • （2）**显示屏翻页逻辑**
      • （3）**卧室灯控制**
      • （4）**客厅灯控制**
      • （5）总结
    • 8.16 上位机命令处理
      • **【1】主要功能**
      • **【2】代码详解**
        • **（1）接收和打印数据**
        • **（2）解析控制命令**
        • **（3）窗帘控制**
        • **（4）请求响应**
        • **（5）复位接收标志**
    • 8.17 语音识别命令处理
      • **【1】功能概述**
      • **【2】代码详解**
        • **（1）接收与打印数据**
        • **（2）控制命令解析与执行**
          • 示例：卧室灯控制
          • 其他设备控制逻辑
        • **（3）清理接收缓存**
  • 九、使用STM32代码的流程以及注意事项
    • 9.1 第1步
    • 9.2 第2步
    • 9.3 第3步
  • 十、代码移植更改
    • 【1】STM32代码
    • 【2】Qt上位机代码
  • 十一、完整STM32代码

一、前言

1.1 项目介绍

【1】项目开发背景

智能家居控制系统随着科技的不断发展，已经逐渐进入人们的日常生活，成为提升生活品质和便捷性的关键技术之一。近年来，物联网（IoT）技术的兴起，为智能家居系统的广泛应用提供了强大的技术支持。借助物联网技术，家庭中的各种电器可以通过网络实现远程控制、自动化管理和数据监控，极大地提高了居住者的舒适度、便捷性和安全性。

本项目设计一个基于STM32的智能家居控制系统，通过集成多种传感器与执行器，结合云计算与物联网技术，提供全面的家居自动化解决方案。系统不仅支持语音指令、手机APP和Windows电脑等多种方式进行远程控制，还能够实时监测室内环境的温湿度、光照强度以及烟雾浓度等关键参数，提升居住环境的安全性和舒适性。

随着环境污染和安全隐患的增加，智能家居系统的安全功能变得尤为重要。本项目特别设计了烟雾检测与火光检测功能，当检测到异常情况时，系统会及时报警并通过蜂鸣器和手机APP通知用户，以确保家庭成员的安全。通过集成的OLED显示屏，用户还可以实时查看环境数据和设备的工作状态，实现本地和远程的双重管理。

为了实现设备与云端的高效连接，本项目采用了华为云IOT平台，通过NBIOT模块将数据上传至云端&#

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编程日记 2025/5/11 14:04:14

学习threejs，使用canvas更新纹理

&#x1f468;‍⚕️ 主页&#xff1a; gis分享者 &#x1f468;‍⚕️ 感谢各位大佬 点赞&#x1f44d; 收藏⭐ 留言&#x1f4dd; 加关注✅! &#x1f468;‍⚕️ 收录于专栏&#xff1a;threejs gis工程师 文章目录 一、&#x1f340;前言1.1 ☘️Texture 贴图 二、&#x1…...

编程日记 2025/5/15 4:08:53

CSS 选择器的优先级

一、基本概念 CSS 选择器的优先级决定了在样式冲突时&#xff0c;哪个样式规则将被应用到 HTML 元素上。通过理解 CSS 选择器的优先级&#xff0c;可以更好地控制网页元素的样式&#xff0c;避免样式冲突。 二、优先级计算规则 1. 内联样式 内联样式具有最高的优先级。 &l…...

编程日记 2025/5/11 17:28:33

如何将python项目导出为docker镜像

如何将python项目导出为docker镜像 前提条件步骤 1: 创建并准备 Python 项目步骤 2: 创建 `setup.py`步骤 3: 打包项目步骤 4: 创建 Dockerfile步骤 5: 构建 Docker 镜像步骤 6: 运行 Docker 容器步骤 7: 保存修改并继续开发总结要将修改后的Python代码导出为 .tar.gz 格式，并…...

编程日记 2025/5/13 22:35:17

微信 创建小程序码-有数量限制

获取小程序码&#xff1a;小程序码为圆图&#xff0c;有数量限制。 目录 文档 接口地址 功能描述 注意事项 请求参数 对接 获取小程序码 调用获取 小程序码示例 总结 文档 接口地址 https://api.weixin.qq.com/wxa/getwxacode?access_tokenaccess_token 功能描述 …...

编程日记 2025/5/13 2:16:56

桶排序（代码+注释）

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>// 定义桶的结构 typedef struct Bucket {int* data; // 动态数组int count; // 当前存储的元素个数int capacity; // 桶的容量 } Bucket;// 初始化桶 void InitBucket(Bucket* bucket) {bucket->capacity 10; // 初…...

编程日记 2025/5/5 13:28:18

Python从入门到入狱

Python是从入门到入狱&#xff1f;这个充满调侃意味的说法在程序员圈子里流传甚广。表面看&#xff0c;它似乎是在嘲笑这门语言从简单易学到深陷麻烦的巨大反差&#xff0c;实际上却隐藏着很多值得深思的问题。要解读这个话题&#xff0c;得从Python的特点、使用场景以及潜在风…...

编程日记 2025/5/10 7:43:02

图像模糊处理

图像模糊处理 C语言实现C实现Java实现Python实现 &#x1f490;The Begin&#x1f490;点点关注&#xff0c;收藏不迷路&#x1f490; 给定n行m列的图像各像素点的灰度值&#xff0c;要求用如下方法对其进行模糊化处理&#xff1a; 1 四周最外侧的像素点灰度值不变&#xff1b…...

编程日记 2025/5/15 15:59:22

全面UI组件库Telerik 2024 Q4全新发布——官方宣布支持.NET 9

Telerik DevCraft包含一个完整的产品栈来构建您下一个Web、移动和桌面应用程序。它使用HTML和每个.NET平台的UI库&#xff0c;加快开发速度。Telerik DevCraft提供最完整的工具箱&#xff0c;用于构建现代和面向未来的业务应用程序&#xff0c;目前提供UI for ASP.NET MVC、Ken…...

编程日记 2025/5/10 22:33:12

请求响应：常见参数接收及封装（Json参数及路径参数）

Json参数 Json格式的数据具有轻量级、易于阅读和编写、易于解析等诸多优点。在前后端交互时&#xff0c;大部分情况下请求体中的数据会以JSON格式进行传递。前端的请求在请求体中携带了Json格式数据&#xff0c;后端程序需要对其进行解析并封装使用&#xff0c;而接收Json参数…...

编程日记 2025/3/16 17:00:55

Doge东哥wordpress主题

Doge东哥wordpress主题是一款专为中小型企业设计的WordPress外贸网站模板&#xff0c;它以其现代、专业且用户友好的界面&#xff0c;为企业提供了一个展示产品和服务的理想平台。以下是对该模板的详细描述&#xff1a; 首页设计概览 首页的设计简洁而不失大气&#xff0c;顶…...

编程日记 2025/5/15 6:18:37

深度学习常用指标

1. 混淆矩阵&#xff08;误差矩阵&#xff09; 2. 准确率&#xff08;overall accuracy&#xff09; 代表了所有预测正确的样本占所有预测样本总数的比例 这里分类正确代表了正样本被正确分类为正样本&#xff0c;负样本被正确分类为负样本 3. 平均精度&#xff08;average…...

编程日记 2025/5/14 17:26:57

AMR移动机器人赋能制造业仓储自动化升级

在当今制造业的激烈竞争中&#xff0c;智能化、数字化已成为企业转型升级的关键路径。一家制造业巨头&#xff0c;凭借其庞大的生产体系和多个仓库资源&#xff0c;正以前所未有的决心和行动力&#xff0c;在制造业智能化浪潮中勇立潮头&#xff0c;开启了降本增效的新篇章。这…...

编程日记 2025/5/14 1:42:55

显卡（Graphics Processing Unit，GPU）比特币挖矿

1. 比特币挖矿基本原理 比特币挖矿是通过参与比特币网络的共识机制——工作量证明&#xff08;Proof of Work, PoW&#xff09; 来完成的。具体来说&#xff0c;矿工通过不断尝试不同的哈希值&#xff0c;以解决一个难度逐渐增大的数学问题&#xff0c;从而验证交易并获得比特…...

编程日记 2025/5/14 20:51:27

11.7【miniob】【debug】

这里的vector是实际值&#xff0c;而relation是指针&#xff0c;所以要解引用&#xff0c;*$1&#xff0c;并在最后调用其析构函数 emplace_back 和 push_back 都是用于在容器&#xff08;如 std::vector&#xff09;的末尾添加元素的方法&#xff0c;但它们的工作方式有所不同…...

编程日记 2025/5/11 17:55:54

力扣第89题 格雷编码

题目描述 格雷编码序列是一个二进制数字序列&#xff0c;其中的每两个相邻的数字只有一个二进制位不同。给定一个整数 n&#xff0c;表示格雷编码的位数&#xff0c;要求返回 n 位的格雷编码序列。 示例 1 输入&#xff1a; n 2输出&#xff1a; [0, 1, 3, 2]解释&#x…...

编程日记 2025/5/15 13:17:51

ros sensor_msgs::Imu详细介绍 Eigen::Vector3d 详细介绍

1.ros sensor_msgs::Imu详细介绍 sensor_msgs::Imu 是 ROS&#xff08;Robot Operating System&#xff09;中用于表示惯性测量单元&#xff08;IMU&#xff09;数据的消息类型。IMU 是一种传感器&#xff0c;通常用于测量物体的线性加速度、角速度和方向信息。以下是 sensor_…...

编程日记 2025/5/14 15:08:18