基于STM32的智能寝室监控系统

任轶佐

【摘要】 当今社会，人们在追求经济高速发展的同时，也开始不断地追求生活的舒适。近来，物联网快速发展，出现了越来越多的关于“智能化”的话题，我们在智能家居的基础上，以智能寝室为主要构思，以各类传感器在寝室生活中的应用为主要研究对象，充分利用GSM技术和自动化控制系统，对寝室内各模块实现监测和控制。使学生寝室智能化，进而改变学生的生活，营造舒适安全的生活环境。

【关键词】 智能寝室 传感器 GSM技术

基于STM32的智能寝室监控系统通过大量的传感器感知生活要素，分析这些采集到的数据，对寝室内设备进行控制的同时还将寝室内环境信息通过短信的方式发送给寝室成员，满足学生对寝室安全情况的及时了解、实时信息处理和有效控制的需要，为学生提供更加周到和智能的服务。

一、系统设计

该基于STM32的智能寝室监控系统不仅应用了GSM通讯技术，还融合了自动化控制系统，将刷卡门控单元、烟雾报警单元、湿度控制单元、室温控制单元、窗户控制单元、短信提醒等连接成为一个互通的智能寝室监控系统，并对系统内的模块实现自动化监测和控制，系统设计框架图如图 1所示。

二、各单元设计与介绍

1、刷卡门控单元。RFID技术，又称无线射频识别由于无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触被广泛应用于各种门禁系统。在本系统中，我们采用RFID-RC522读写卡模块，读取一卡通数据对身份信息进行核实，在确认身份信息正确后，通过单片机控制继电器进行开锁。若身份信息不符，触发语音报警，并且将通过GSM通信模块将报警信息短信发送至寝室成员的手机。

2、烟雾报警单元。为了确保学生寝室用电安全和室内空气质量优良，我们加入了烟雾报警模块，该模块采用日本SHARP的烟雾传感器（GP2Y1010AU0F），可以随时测量寝室内的PM2.5浓度。当火灾发生时，烟雾传感器采集到的空气中烟雾浓度数据异常，则触发语音报警，并且通过GSM模块将报警信息发送至寝室成员的手机。

3、温湿度调节单元。为了能极大的提高学生生活的科学性和舒适度，提高学生的幸福感，使寝室的温度尽可能在23度左右，湿度在40%-60%。本系统采用高度集成的温湿度传感器DHT11，实时监测寝室室内的温湿度，当湿度低于40%时，将会通过GSM模块短信提醒是否需要打开加湿器，如果用户回复“是”，则加湿装置自动进行加湿；当温度偏高或者偏低时，同样会通过短信提醒是否需要打开室内空调，如果用户回复“是”，则空调打开。

4、窗户控制单元。窗户控制单元由两部分组成，分别为雨天自动关窗和室内空气质量较差时开窗。首先，通过雨水传感器测量到的环境量，判断是否下雨，如果下雨，单片机控制步进电机关窗。 其次，通过烟雾传感器所测得的室内外AQI指数判断室内的空气质量是否达标，如果室内空气混浊，则将通过GSM模块将该消息发送至寝室成员的手机，询问是否需要开窗通风，如果回复“是”，则将通过控制步进电机，打开窗户。

三、软件设计

本系统是采用STM32作为主要处理器，STM32具有高性能、低成本、低功耗等特点，适用于本系统的开发与实现。本系统软件主要完成传感器数据的采集和信号处理、电机控制以及GSM模块通信。利用STM32的高速处理的优秀性能，可以实现传感器数据的高速采集和处理，使各个模块之间协调工作。对于其他各传感器模块基本采用相同的数据处理与传输方式进行环境参数的监测与控制。

四、结束语

本文结合了各类传感器与主控器STM32设计了一种基于STM32的智能寝室监控系统，该系统功能完善，具有很大的实用性，改善学生居住环境、提高学生生活质量。该系统不仅综合考虑了各方面的经济效益和实际用途，而且综合各类生活元素和环境因素，最大限度的保证了学生在使用本系统时的便捷性，在为学生带来方便的同时，也优化了学生的居住环境，为学生带去舒适、健康与安全。

参 考 文 献

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