LikeC4架构用例图：用户场景的可视化建模完整指南
2026/6/6 15:23:46
资料查找方式：
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编号：
T4752310M
设计简介：
本设计是基于STM32单片机的智能家居系统，主要实现以下功能：
通过温湿度传感器检测温度湿度，来自动控制空调开关（加热制冷），加湿器的开关
通过光照传感器检测光照强度，自动开启或关闭照明设备（LED）
通过火焰传感器检测火灾，进行蜂鸣器报警通知
通过烟雾传感器检测烟雾浓度，开关窗帘
通过语音识别模块（SU-03T）：能够通过语音指令实现对系统的控制；
通过继电器模拟门以及热水器
通过蓝牙模块进行开锁和开热水器
通过oled显示屏显示参数
通过按键设置参数阈值，完成自动控制，以及通过按键和语言调整手动控制模式
电源： 5V
传感器：温湿度传感器（DHT11）、光照传感器（BHV1750），烟雾传感器（MQ-2），火焰传感器（Fiying）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：空调制冷制热（N-MOS），门锁，热水器（继电器），led灯，蜂鸣器，加湿（N-MOS）、步进电机（ULN2003）
人机交互：独立按键，蓝牙模块（ECB-02），语音模块（SU-03T）
标签：STM32、OLED12864、DHT11、BHV1750、MQ-2、Fiying、N-MOS、ECB-02、ULN2003、SU-03T
题目扩展：基于物联网的智能家居系统、基于STM32单片机的智能安防系统、基于语音识别的智能家居系统
- 中控部分（STM32单片机）：
- 负责处理输入数据并控制输出设备。
- 输入部分：
- 蓝牙模块：无线接收数据和控制指令。
- 温湿度传感器：监测环境温湿度。
- 火焰传感器：检测火源。
- 烟雾传感器：监测烟雾浓度。
- 光强传感器：测量光照强度。
- 声控模块：通过语音接收控制指令。
- 独立按键：手动控制设备和设置阈值。
- 供电电路：为系统供电。
- 输出部分：
- OLED显示模块：显示环境参数和系统状态。
- N-MOS管：控制加湿、制冷和制热设备。
- 继电器：控制门锁和热水器。
- 步进电机及其驱动芯片：模拟窗帘操作。
- 蜂鸣器：在检测到火源时发出警报。
- LED：在光照不足时提供照明。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是DHT11温湿度传感器。第五部分是六个独立按键模块。第六部分为蜂鸣器。第七部分是SU-03T语音识别模块，先焊接6Pin的排母，然后将传感器插入排母。第八部分是蓝牙模块模块，先焊接一个6Pin的排母，将蓝牙模块模块先焊接在转接板上，在将转接板插入排母中。第九部分是两个继电器。第十部分是三个MOS管。第十一部分是步进电机。第十二部分是BH1750光照传感器。下图5-1为焊接完的整体实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 蓝牙连接实物测试
如图5-2所示，上电后，OLED显示屏显示时间、三次吃药状态和三次吃药时间。连接蓝牙先在微信中搜索“特纳斯电子”公众号，关注之后在屏幕的左下角有“工具”，点一下“工具”，再点一下“蓝牙助手”，找到名称带有“＠”符号的蓝牙名称，点一下会自动连接，连接好之后，再点一下右边的“编辑模式”，点一下按键进行编辑按键。
图5-2蓝牙连接图
5.3 设置阈值实物测试
如图5-4所示，我们按下按键S1进入设置阈值模式，在按下按键S2阈值加一，然后按下按键S3阈值阈值减一。
图5-4设置阈值实物图
5.4 数值异常时打开相应的功能实物测试
如图5-5所示，若检测到有火，进行报警且显示有火，否则不报警，显示无火。若温度小于下限，空调开始制热，否则关闭制热。若温度大于上限，开始制冷，否则关闭制冷。若湿度小于下限，开始加湿，否则关闭加湿。若烟雾超过阈值，打开窗帘，否则关闭窗帘。若光强小于阈值，打开led灯，否则关闭LED灯。
图5-5功能自动打开实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、吧个按键、补光灯、温湿度传感器、模拟光强和烟雾的俩个电位器、蜂鸣器、两个继电器、四个MOS管、模拟WiFi模块和语音的串口虚拟终端。
图6-1 仿真设计总图
6.2设置阈值测试
我们按下按键PB3进入设置阈值模式，在按下按键PB4阈值加一，然后按下按键PB5阈值阈值减一。
图6-2设置阈值调试图
6.3水位检测测试
若检测到有火，进行报警且显示有火，否则不报警，显示无火。若温度小于下限，空调开始制热，否则关闭制热。若温度大于上限，开始制冷，否则关闭制冷。若湿度小于下限，开始加湿，否则关闭加湿。若烟雾超过阈值，打开窗帘，否则关闭窗帘。若光强小于阈值，打开led灯，否则关闭LED灯。
图6-3烟雾或燃气检测测试图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本文设计并实现了一种基于STM32单片机的智能家居安防系统。该系统以STM32单片机为核心控制器，通过集成多种传感器和执行器模块，实现了对家居环境的全面监测与智能控制。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
中控部分采用STM32单片机，负责数据的采集、处理与控制指令的输出。输入部分包括蓝牙模块、温湿度传感器、火焰传感器、烟雾传感器、光强传感器、声控模块、独立按键和供电电路。这些模块分别用于数据上传、环境参数检测、语音控制和系统供电。
输出部分包括OLED显示模块、N-MOS管、继电器、步进电机及其驱动芯片、蜂鸣器和LED。这些模块分别用于数据显示、设备控制和报警提示。
通过该系统，用户可以实时监测家居环境参数，并通过多种方式进行智能控制，提高了家居的安全性和舒适性。
关键词: 智能家居，安防系统，STM32单片机，传感器，执行器
字数：12000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温湿度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 DHT11传感器
3.5 蓝牙模块
3.6 SU-03T语音识别模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 蓝牙连接实物测试
5.3 设置阈值实物测试
5.4 数值异常时打开相应的功能实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2设置阈值测试
6.3水位检测测试
结 论
参考文献
致 谢