RT-Thread-【24嵌入式设计大赛】基于RT_Thread的智能家居安防检测系统RT-Thread问答社区

【24嵌入式设计大赛】基于RT_Thread的智能家居安防检测系统

发布于 2024-09-17 23:51:10 浏览：202 订阅该版

[tocm]

本智能家居安防检测系统主控使用STM32F103C8T6这款经典的微控制器，通过串口控制ESP8266，使用MQTT协议连接FastBee开源物联网平台，将数据传输到远程平台，可以实时获取家庭中的安放数据，提高家具安全性，使用技术让生活更加美好。下文将对系统进行你更详细的说明。

## 一、系统组成
系统主控： STM32F103C8T6
通信模块： ESP8266
温度检测模块：DHT11
甲烷检测模块：MQ4
门磁开关
报警灯： RGB三色灯
显示屏： 0.96 OLED显示屏
物联网平台：FastBee开源物联网平台。

设备通过WIFI MQTT协议传输到物联网平台，上传温度、湿度、门状态、甲烷浓度等数据到平台，当数据有人闯入或者甲烷浓度过高时候，设备三色灯调整为红色进行本地报警，同时可通过远程服务器查看异常数据信息，即使处理安防问题。

![xitong.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240917/d864b435289f8e3ca59fbebac277b9bd.png)

## 二、核心代码
部分代码展示
```c

void mqtt_task_entry(void *parameter)
{
	uint32_t count = 0;
	uint8_t  door_status = 0, fire_status = 0;
	uint16_t adc_value;
	char temp[8] = { 0x00 };
	DHT11_Data_TypeDef dht11_Data;
	
	/* USER CODE BEGIN 2 */
	printf("start application\r\n");
	// 使能空闲中断
	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart3, UART_IT_IDLE);

HAL_UART_Receive_DMA(&huart3, (uint8_t *)Uart_Frame_Record.Data_RX_BUF, RX_BUF_MAX_LEN);  // 启动DMA接收

// 连接路由器
	ESP8266_STAInit();
	rt_thread_mdelay(1000);
	if (wifi_connect_status != WIFI_GOT_IP)
	{
		while(ESP8266_STAConnect((char *)Wssid, (char *)Wpassword));
	}
	
	// 连接MQTT 服务器
	printf("ready to connect to mqtt server\r\n");
	mqtt_task_init();
	
	mqtt_task_subcribe();
	
	while(1)
	{
		if (count++ > 300)
		{
			count = 0;
			adc_value = ch4_get_average_value(5);
			door_status = HAL_GPIO_ReadPin(DOOR_GPIO_Port, DOOR_Pin);
			fire_status = HAL_GPIO_ReadPin(FIRE_GPIO_Port, FIRE_Pin);
			dht11_get_tempHumi(&dht11_Data);
			printf("get adc value %d, door:%d, temp:%.2f, humi%.1f\r\n", adc_value, door_status, dht11_Data.temperature, dht11_Data.humidity);
			sprintf(temp, "%.1f  ", dht11_Data.temperature);
			oled_show_string(60, 3, (unsigned char *)temp, 1);
			sprintf(temp, "%.1f  ", dht11_Data.humidity);			
			oled_show_string(60, 5, (unsigned char *)temp, 1);
			sprintf(temp, "%d  ", adc_value);
			oled_show_string(60, 7, (unsigned char *)temp, 1);
			// logic
			if (0 == door_status || adc_value > 1500)
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_R_Pin, GPIO_PIN_SET);
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin, GPIO_PIN_RESET);
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_B_Pin, GPIO_PIN_RESET);
			}else
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_R_Pin, GPIO_PIN_RESET);
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin, GPIO_PIN_SET);
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_B_Pin, GPIO_PIN_RESET);
			}
			if (adc_value > 1000)
			{
				adc_value = 1000;
			}
			mqtt_task_report(adc_value, door_status, dht11_Data.temperature, dht11_Data.humidity);                     
		}
		rt_thread_mdelay(10);
	}
}

```
获取甲烷浓度

```c

uint16_t ch4_get_value(void)
{
	// 启动ADC转换
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	// 等待转换完成，第二个参数表示超时时间，单位ms
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

uint16_t ch4_get_average_value(uint8_t times)  
{
	uint32_t temp_val=0;
	uint8_t t;
	float Voltage;
	uint16_t ppm;
	
	for(t=0;t<times;t++)       //LSENS_READ_TIMES在lsens.h文件中设好，默认10//
	{
		temp_val += ch4_get_value();   //读取ADC值，LSENS_ADC_CHX在lsens.h文件中设好，默认ADC_Channel_6，即0x06//
		rt_thread_mdelay(5);
	}
	temp_val/=times;           //计算平均值//

Voltage = temp_val * 3.3 / 4096;
	//无天然气的环境下，实测AOUT端的电压为0.5V，当检测到天然气时，电压每升高0.1V,实际被测气体浓度增加200ppm
	ppm = (Voltage - 0.5) / 0.1 * 200;
	
	return ppm;
}

```
## 三、实现效果
串口日志信息
![日志.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240917/4d869b45eb5fd47a8dc4f00743b7a719.png.webp)

物联网后台实时数据显示
![实时显示.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240917/c96a9e23158b82e6ef77994dbe88fb7c.png.webp)

物联网后台异常数据显示

![燃气异常.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240917/cda50857e77f3aa4bcbb93db1c13f3ea.png.webp)

## 四、结尾
视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1z5tvetEqA

本次开发也遇到一些问题，一开始打算使用标准版，奈何STM32F103C8T6资源有限，一共64K Flash，标准版代码编译就有52K了，还不带应用逻辑，于是乎更换为Nano版本，使用RT-Thread Studio开发，发现不能很好的使用CubeMX自动生成代码功能，比如会产生两个main函数、STM32配置文件、中断入口文件等，魔改后，编译通过，后来加入串口3控制ESP8266时候，发现系统出Bug了，花几个小时时间魔改也没解决问题，于是最终选择了使用CubeM下，配置使用RT-Thread内核，即可自动生成所有代码，简单处理下，系统便比较丝滑的运行起来了。

DIY的乐趣就在为了交付成果，不端折腾，当看到数据传输到远程服务器那一刻，很开心，觉得之前付出的精力都是值得的，哈哈，

希望未来和大家一起玩转RTT，有问题多多交流哦！