基于STM32智能家居系統的設計與實現

　　這段函數調用了IAR Embedded公司提供的標準庫函數stdlib.h中的atoi函數，atoi函數功能的描述是/*convert string to int*/，即把字符串直接強制轉成整形數據。本系統上位機與下位機之間的通信協議由我們專門針對性地設計，其中字符串頭部帶有長度不能預知的命令字節，因此調用atoi函數前還需要判斷該數據包之中的參數是從字符串的第幾位開始的，得到正確的指向字符串參數位置的指針。

　　如圖3是智能家居下位機主控芯片的流程圖，主控芯片上運行了μC/OS輕量級嵌入式實時操作系統，采用的是可剝奪型實時多任務內核，意味著處理器在任何時候都是運行優先級最高的任務，這樣就很方便地實現了整個下位機各種任務的調度，同時也保證了系統的實時性。主控芯片啟動μC/OS后，分別建立語音識別任務、串口接收任務、液晶顯示任務、入侵檢測任務4個任務。在語音識別中，首先查詢LD3320狀態寄存器的識別完成位是否置位，然后做出應答，執行相應的動作，語音播報執行結果，并發送一個信號量表明屋內電器狀態有變化，需要更新顯示;串口接收任務的工作是對上位機發送過來的數據準確無誤地接收，解密解碼，并根據指令對電器進行相應操作;液晶顯示屏顯示任務會一直檢測是否有更新顯示的信號量，若有信號量則執行整屏刷新，同時對應的信號量自動清空;啟動安防系統后，便會運行實時監控，根據數量密集的傳感器網絡狀態判斷家中的安全指數，智能的軟件決定何時應該發出警報信號。

　　圖3 下位機軟件設計流程

　　圖4 PC端上位機控制軟件

　　5上位機控制軟件，PC端以及安卓手機端的設計

　　服務器(一臺運行openwrt系統的路由器)運行起來后，USB攝像頭自動掛載，在PC端上的位機設置窗口設置好IP與密碼信息后，上位機通過TCP連接到服務器，獲取視頻/圖片信息，顯示在上位機的GUI界面上。界面中的其他控件同樣是利用TCP連接到服務器上，發送或者獲取信息，服務器接收到請求后則通過ser2net進程，將tcpserver的信息轉發到串口上，與下位機進行通信。手機端上位機設計得比較簡單，如圖4所示，大按鈕方便控制家庭中各種電器。

　　6結束語

　　文中設計了一種基于STM32F1系列的智能家居系統，詳細地介紹了系統的整體架構并給出了幾種重要的硬件裝置和服務器軟件的實現方法。

　　實現了室內實時功率、室內溫度、天氣的監測，和內/外網遠程控制家中的電器，遠程視頻監控功能以及安防設施，語音識別正確率達88%，網絡服務器部分采用了路由器代替PC機的方案，系統整體待機功耗≤5 W.手機控制端的設計按鍵清晰易操作，可以方便地控制部分家電的工作狀態。最終實現了智能家居需求的功能。