基于CW32的智能家居系统

一、实验简介

本智能家居系统是一款功能丰富、易于使用的智能家居解决方案，可以通过检测温湿度、光照强度和空气质量等参数，为我们提供更加舒适、健康、安全的居住环境，让用户享受更加智能的生活体验。

该系统采用CW32F030单片机作为核心控制器，通过各种传感器实时监测室内环境参数，并根据预设的阈值进行相应控制。例如，当室内光照不足时，系统会自动打开灯光，确保室内光线充足。室内温湿度数据和空气质量通过屏幕显示，并实时上传到云平台，以实现远程监控。

二、实验器材

本实验使用到了CW32-48F大学计划开发板、ESP8266WIFI模块、DHT11温湿度模块、MQ-135空气检测传感器、光敏电阻模块、热释电传感器模块、LED交通灯模块及Keil5开发环境。

CW32-48F大学计划板

ESP8266WIFI模块

DHT11温湿度模块

三、核心代码

main.c:

/*传感器数据*/

uint16_t ppm=0;            //空气中甲苯浓度

uint8_t humidity=0;        //湿度

uint8_t temperture=0;      //温度

uint8_t Light_intensity=0; //光照强度（0~100）

uint16_t adc_result[2]={0}; //保存ADC序列转换结果

/*标识控制位*/

_Bool Flag_5s=0;       //5s计时

uint16_t time5scnt=0;  //5s计数

uint16_t time2scnt=0;  //2s计数

_Bool averyflag=0;    //ADC序列采集完成标志位

_Bool send_flag=0;    //数据上云控制位

/*自定义函数*/

void PIR_Proc(void);    //检测人是否存在

void DHT11_Proc(void);  //采集温湿度

void MQ135_Proc(void);  //检测空气质量

void Photo_Proce(void); //检测亮度

void System_Init(void); //系统初始化

void Send2OneNet(void); //数据上云

void Interface(void);   //数据显示界面

void LED_Proc(uint8_t led,uint8_t state); //LED灯

/*主程序*/

int main(void)

{

System_Init();  //系统初始化

Interface();    //界面显示

while(1)

{

PIR_Proc();     //人

DHT11_Proc();  //温湿度

MQ135_Proc();  //空气质量

Photo_Proce(); //光强

Send2OneNet(); //数据上云

ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //启动ADC转换

Delay_ms(500);

}

}

/*子程序*/

void System_Init(void)  //系统初始化函数

{

Lcd_Init();

TFT_Welcome(); //开机界面

LED_Init();

PIR_Init();     //热释电传感器初始化

DHT11_Init();  //温湿度传感器初始化

Buzzer_Init(); //蜂鸣器初始化

while(DHT11_Check()); //检测DHT11是否已连接

BTIM_Init();

//  Usart1_Init(115200);  //调试串口

Usart2_Init(115200);  //ESP8266串口

ESP8266_Init();       //ESP8266初始化

ADC_Configuration();  //ADC序列多次转换模式配置

}

void Interface(void)    //界面显示函数

{

Lcd_Clear(BLUE);

Gui_DrawFont_GBK16(0,8,WHITE,BLUE,"  智能家居系统 ");

Gui_DrawLine(0,32,128,32,GRAY1);                       //分割线

Gui_DrawFont_GBK16(0,48,WHITE,BLUE," 当前温度：");

Gui_DrawFont_GBK16(0,80,WHITE,BLUE," 当前湿度：");

Gui_DrawFont_GBK16(0,112,WHITE,BLUE," 空气质量：");

}

void PIR_Proc(void)   //人体检测函数

{

if(ReadPIR())    //有人在

{

Flag_5s=1;   //在中断中开始5s计时

LED_Proc(LED_Yellow,1); //打开黄灯

}

else             //没有人

{

Flag_5s=0;   //清除计时标识

time5scnt=0; //清零计数值

Buzzer(0);   //关闭蜂鸣器

LED_Proc(LED_Red,0); //关闭红灯

LED_Proc(LED_Yellow,0); //关闭红灯

}

if(time5scnt >=500) //计数值超过500，5秒计时到

{

time5scnt=0;  //清零计数值

Buzzer(1);    //打开蜂鸣器

LED_Proc(LED_Red,1); //打开红灯

}

}

void DHT11_Proc(void)  //温湿度采集函数

{

char display[8]=" ";

DHT11_Read_Data(&temperture,&humidity);  //采集温湿度

sprintf(display,"%d ℃",temperture);

TFTShowString(3,11,display);

sprintf(display,"%d %%",humidity);

TFTShowString(5,11,display);

}

void MQ135_Proc(void)   //空气质量检测函数

{

double v_dat=0;

if(averyflag)    //ADC转换完成

{

adc_result[0]/=10;  //采集10次求平均值

v_dat=(double)adc_result[0]*3.3/4960.0;  //AD值传换成电压

ppm = pow((3.4880*10*v_dat)/(5-v_dat),(1.0/0.3203)); //计算甲苯浓度（参数因环境而异）

if(v_dat< 0.3)      Gui_DrawFont_GBK16(90,112,WHITE,BLUE,"优");  //依据电压值人为划分空气质量等级

else if(v_dat< 0.5) Gui_DrawFont_GBK16(90,112,WHITE,BLUE,"良");

else         Gui_DrawFont_GBK16(90,112,WHITE,BLUE,"差");

}

}

void Photo_Proce(void)   //光照强度采集函数

{

double v_dat=0;

if(averyflag)  //ADC转换完毕

{

adc_result[1]/=10;  //求平均值

Light_intensity=(1.0-(float)adc_result[1]/4096.0)*100.0;  //转换成光照强度（仅供参考）

v_dat=(double)adc_result[1]*3.3/4960.0; //转换成电压值

if(v_dat>1.5) LED_Proc(LED_Green,1); //自定义阈值，光照强度过低打开绿灯

else LED_Proc(LED_Green,0);

复制

}

}

void LED_Proc(uint8_t led,uint8_t state)  //LED控制函数

{

if(led==LED_Red)

GPIO_WritePin(CW_GPIOA,GPIO_PIN_6,(GPIO_PinState)(state));

else if(led==LED_Yellow)

GPIO_WritePin(CW_GPIOA,GPIO_PIN_5,(GPIO_PinState)(state));

else if(led==LED_Green)

GPIO_WritePin(CW_GPIOB,GPIO_PIN_11,(GPIO_PinState)(state));

}

void Send2OneNet(void)  //数据上传函数

{

if(send_flag)

{

OneNet_SendData();  //数据上传到OneNET

ESP8266_Clear();    //清除缓存

send_flag=0;

}

}

void BTIM1_IRQHandler(void)   //基本定时器1中断

{

if(BTIM_GetITStatus(CW_BTIM1,BTIM_IT_OV))

{

if(++time2scnt >200) {send_flag=1;time2scnt=0;} //2s计时

if(Flag_5s) time5scnt++;                       //5s计时

BTIM_ClearITPendingBit(CW_BTIM1,BTIM_IT_OV); //清除标志位

}

}

MQ-135空气传感器模块

光敏电阻模块

热释电人体感应模块

实物图

开发板上预留了ESP8266WIFI模块接口，通过串口与ESP8266通信。

开发板上预留了DHT11模块接口

【MQ-135空气传感器模块与单片机接线】：

VCC -- 5V

GND -- GND

DO -- ×

AO -- PA0

【光敏电阻模块与单片机接线】：

VCC -- 3.3V

GND -- GND

DO -- ×

AO -- PA4

【热释电人体感应模块与单片机接线】：

VCC -- 3.3V

GND -- GND

OUT -- PB10

【LED交通灯模块与单片机接线】：

R -- PA6

Y -- PA5

G -- PB11

GND -- GND

四、效果演示

https://pan.baidu.com/s/1N7MQY7ETFAbKXCm9ZKGYHA?pwd=pqyq

提取码：pqyq