硬件组成

STM32单片机:作为核心控制器,负责数据处理、逻辑控制及外设管理,常用型号包括STM32F103、STM32F407等,具备丰富的外设接口(如UART、SPI、GPIO)。
温湿度传感器:如DHT11、DHT22或SHT30,用于实时监测环境参数,数据通过单总线或I2C协议传输。
红外发射模块:模拟空调遥控信号,通过PWM调制发送红外编码(如NEC协议),控制空调开关、温度等。
人机交互界面:可选OLED显示屏或触摸屏,显示当前状态;配合按键或手机APP(通过Wi-Fi/蓝牙模块)实现参数设置。

软件设计

传感器数据采集:定时读取温湿度数据,通过滤波算法(如滑动平均)提升稳定性。示例代码片段:

float read_dht11() {
    // 初始化单总线通信
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port, DHT11_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    delay_ms(18);
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port, DHT11_Pin, GPIO_PIN_SET);
    // 接收40位数据并校验
    // 返回温度或湿度值
}

红外信号控制:存储空调遥控器编码,动态生成PWM波形。例如,使用定时器生成38kHz载波:

void send_ir_signal(uint32_t code) {
    TIM2->CCR1 = 26;  // 38kHz PWM占空比
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        if (code & (1 << i)) {
            // 发送逻辑1(高电平+低电平组合)
        } else {
            // 发送逻辑0
        }
    }
}

智能控制逻辑

阈值触发:预设温湿度范围(如温度>28℃自动制冷),结合传感器数据触发红外控制。
节能模式:根据时间表或人体感应模块(如HC-SR501)调整运行状态,无人时进入低功耗模式。
自适应调节:通过PID算法动态调整目标温度,减少环境波动影响。

通信与扩展

无线连接:集成ESP8266或HC-05模块,支持手机APP远程控制,MQTT协议上传数据至云平台。
多设备联动:通过RS485或ZigBee与其它智能家居设备(如窗帘、加湿器)协同工作。

应用场景

适用于家庭、办公室等场景,实现自动化温控、远程管理及能耗优化,提升舒适性与便利性。

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