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基于STM32的教室智能控制系统设计
摘 要：本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用STM32F103C8作为主控制芯片对教室的电气设备进行控制。该系统采用多种传感器进行环境检测，并通过主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。本控制系统还通过RS485，使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。且该系统成本低，适合应用于高校教室智能管理。
1 教室智能控制系统设计 1.1硬件设计 1.1.1系统硬件结构图
本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。
本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。
图1 系统总体方案框图
1.1.2硬件电路设计 系统硬件总体框图如下：
系统硬件原理图如下：
此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、控制模块等模块的具体电路设计。
1.1.3传感器模块原理及其作用
（1）温湿度传感器：选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器性能以及传感器成本，还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等等。经过筛选，选取数字温度传感器SHT11。数字温度传感器具有安装便捷、维护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。相关图如下：
（2）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平的。主要工作原理是： 人体都有恒定的体温，一般都在37度左右，所以会发出特定波长为10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线并通过电路输出高低电平。人体发射的10um左右的红外线通过菲泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡和向外释放电荷，经电路处理后产生高低电平。
（3）光敏电阻模块：在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光辐射能量足够大时，光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光子激发，由价带越过禁带而跃迁到导带，使其导带的电子和价带的空穴增加，电