第2章 总体设计方案2.1 系统总体方案设计
本设计硬件电路结构包含6个部分，分别是STM32控制器、输入部分、输出部分、电源模块、环境探测、SIM900无线通讯。其中控制器选用32位微控制器STM32F103R8T6OLED显示器；输入部分包含按键输入、SMS指令输入；输出部分包含0.96寸12864 OLED显示器、继电器输出、窗帘控制输出；环境探测包含一体化温湿度检测模块DHT11、光强检测4线制光敏传感器模块。结构框图如下图1.1所示。
光强检测选用的是光感电阻传感器模块，可输出模拟量（电压）至STM32控制器处理后由OLED显示器显示出当前光照强度，同时输出经比较器LM393比较后输出的开关量（0或1）至STM32来控制窗帘的开关从而控制家居的通光率。在系统接通电源开始运行后，控制器通过串口访问SIM900通讯模块，不断判断是否收到绑定手机发送的短信指令，若接受到有效命令则解析指令控制继电器的开闭，从而达到控制家电开闭的目的。在系统工作过程中，温湿度传感器DHT11不断采集环境的实时温湿度并通过串口送入控制器。设置阈值来判别正常和异常情况，当发现异常时触发SIM900模块向设定手机号发送状态信息。此外，系统通过按键扫描的方式实现人机交互，控制器响应按键输入同时控制OLED显示各类相关数据信息。
2.2 系统方案选择2.2.1 远程通信方案选择
方案一、以太网。现如今，光纤和宽带的大规模建设和普及使无线网络几乎已经覆盖了城市绝大部分区域。所以使用智能终端直接通过wifi网络通信实现远程控制家居电器不得不算是一种可行的方法。
方案二、GPRS网络。利用已建立的GPRS通信网络，通过收发短信讯息和指令来完成远程的人机交互。
相较之下，互联网络明显的弊端是是节点的生产成本高；其次，单一wifi网络覆盖十分有限，且网络稳定性并不确定，会给系统带来不稳定因素；再者，由于互联网涉及的控制环节较多，实现的技术要求更高、难度更大。相较于互联网络，支持手机通讯的GPRS网络有着更为广泛的覆盖率。根据中国移动公司公示的统计数据，中国的GPRS网络覆盖率已经达到98%以上。所以，借由GPRS为载体网络的家居控制更具可行性和可推广性。而且GPRS成本更低，技术水平要求更低。因此本设计选择以GPRS网络的方式实现无线通信。
2.2.2 显示器方案选择
方案一：七段数码管显示；
方案二：OLED液晶屏显示。
相较之下，LED的优点是硬件设计简单，成本相对较低，但缺点是只能显示数字而不能显示字符，不能实现更为复杂多样的功能。当显示大数据时，需要使用另外的编码器进行设计，占用了大量的软件资源。而OLED的优点是节省电能、显示功能广泛、携带方便易封装、可视角度大。最大支持64个字符显示，4行显示，每行16字符。自带字体库，并且支持所有ASCII码。一般采用SPI数据通讯方式，可将主控器的I/O端直接接入OLED的端口即可实现数据显示，并保存当前显示状态。因此综合考虑到本设计的实用性，选用OLED作为显示器。
第3章 系统硬件设计
本设计的硬件部分包括控制单元模块、人机交互模块、无线通信模块（GPRS）、执行模块（步进电机）、传感器模块（温湿度检测、光照检测）
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