基于STM32的卧室智慧监测系统

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一、前言
利用物联网的传感器技术实时采集卧室内环境的空气温湿度、烟雾浓度以及光照强度，传感层将数据进行采集，结合连接阿里云平台通过MQTT协议以数据包的形式发送到阿里云平台物模型数据台，，并可以将数据通过MQTT发布订阅的方式发送到手机端（微信小程序）上。如室内温度异常，立即通过手机对卧室风扇以及门窗进行开关，再通过数据发送到微信小程序提醒使用者。该课程设计是基于物联网传感技术、MQTT通信协议的智能家居系统，采用了 simpleAPI 架构，ESP32的MQTT通信连接手机，阿里云平台以及LinuxQT编程作为数据信息中转，微信小程序作为应用层进行信息交换。

二、系统运行环境
Win 10、Keil uVison 5、Micropython、串口调试助手、技小新工具、Linux ubuntu、QT编程、微信小程序、阿里云。

三、系统相关技术
MQTT是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，设计思想是开放、简单、轻量、易于实现。这些特点使它适用于受限环境。例如，但不仅限于此：
网络代价昂贵，带宽低、不可靠。
在嵌入设备中运行，处理器和内存资源有限。
该协议的特点有：
使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。
对负载内容屏蔽的消息传输。
使用 TCP/IP 提供网络连接。
有三种消息发布服务质量：
小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。
使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

四、云平台通信
阿里云平台相应物联网平台提供设备端SDK、产品ID、设备ID、设备密钥，设备使用所提供的信息与平台建立通信；创建云流转进行互相通信并实现控制：
A设备订阅/$productKey/aName/user/get主题B设备订阅/${productKey}/bName/user/get主题
A设备如果想要给B设备发消息，只要往/$productKey/aName/user/update发送消息消息格式是JSON，里面必须包含target这个字段，target:bName云产品流转就将一条消息转发到/${productKey}/bName/user/get
B设备就可以接收到A设备发送的消息，而且还可以从target这个字段知道是谁发消息给它





五、底层硬件STM32代码

六、MQTT通信代码

七、网关模块软件实现

八、总结
该系统由于需要使用到三类传感器以及蜂鸣器和RC522器件，所以实物连接比较繁琐，需要合理运用MB102面包板以减小实物装卸难度；该系统通过对于所使用的室内的温湿度、烟雾浓度以及火源距离的数据交替检测，系统应安装在较高处，减少人为损坏因素，且较为方便测量高温等危险隐患。
通过实践，我也发现我的很多不足之处，把所学习到的知识融合到一块还不是想象中的那么简单，要学好这门课程还需要更多的努力。 通过实践的学习，使我对整体的电路设计有了一个更全面的了解，锻炼了重全局考虑局部的能力。深刻体会了理论联系实际的重要性，从老师提出设计要求到完成设计报告，不断的完善自己的设计和运用。