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1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：
随着技术进步，人们对居住环境的安全性和智能化水平提出了更高的要求。特别是在校园宿舍这样的集体生活环境里，由于人员密集且流动性大，传统的安防措施已经难以满足现代安全标准的需求，为了满足这样的要求宿舍安防控制系统便应运而生。这一系统通过集成多种传感技术和智能设备，实现对宿舍环境的全方位监控，并能及时响应各种异常情况，从而达到预防火灾、防盗等多重目的。
近些年来，随着嵌入式进行突飞猛进的发展及其应用，STM32的应用也越来越宽广，如今已经涉及到工业控制、智能仪器、数控机床以及家用电器等应用领域，基于STM32的宿舍安防控制系统便是一个例子。通过集成多种传感器和智能控制设备，该系统能够实时监测宿舍内外的各种潜在威胁，如火焰、烟雾、非法入侵等，并在检测到异常情况时立即触发报警机制，提醒用户或管理人员采取相应的处理措施。这种即时响应机制大大减少了灾害发生的可能性及其带来的损失，有效提升了宿舍的安全性。且该系统具备远程控制功能，用户可以通过智能手机应用程序或电脑管理软件随时随地掌握宿舍的状态，并执行如开启门锁、调整照明亮度等操作。这种智能化管理方式不仅提高了管理效率，还为用户提供了更加便捷的生活体验。
在国外，国外对智能家居安防系统的研究较早，技术相对成熟，其发展历程可追溯至上世纪末的物联网技术萌芽阶段。部分发达地区依托领先的科技企业与工业制造基础，逐步建立起多智能传感器设备融合的入侵检测系统及光电式的灾害预警装置，实现了对于环境感知，安全防护以及应急响应的立体化覆盖，能够实现对居民家庭、公寓、别墅等场所的全方位的安全监控和智能化管理。
韩国的庆尚大学在韩国的计算机信息学会发布了一个基于RFID开发的宿舍管理系统，由支持程序、房间管理程序、管理员程序和移动程序组成。该支持计划允许学生在 Web 上查看他们的宿舍访问历史记录，管理员和学生可以通过自己的模式访问信息。房间管理程序使用输入的 RFID 标签信息查询存储在数据库服务器中的信息，然后管理访问和电源使用。管理员程序可以输入和修改房间管理程序运行所需的房间条件和房间内设备，并且可以设置和搜索学生入场和房间使用信息。在移动程序中，管理员可以查看已进入房间的学生和未进入的学生的状态，同时可以查看未进入的学生的详细个人信息，进一步提高宿舍管理的高效性与安全水平。
在国内，随着智能家居概念的普及和物联网技术的发展，越来越多的企业和科研机构开始关注智能家居安防系统的研究与开发，目前智能家居安防系统已经逐渐从单一的智能传感器设备向多智能传感器设备融合的方向演进，建立起入侵预警及灾害响应的立体防护网络，形成从入户门禁、室内监控到社区联动的闭环安防体系，实现对居民家庭、公寓、别墅等场所的全方位的安全监控和智能化管理。
北京科技大学发布了一个基于物联网技术校园智能安防系统，将各种物理设备、传感器、电子元件、软件等通过网络互相连接，形成一个智能化的网络系统，以保障师生安全和校园安全为目的，通过结合校园人脸识别特征库和相关上层管理平台，实现多种功能和场景的智能化应用，以提高安全管理效率和准确性。这一系统主要包括智慧通行、智能报警联动、智慧应急、人员轨迹智 能追踪、智慧公寓管理、智慧考勤、智能车辆管理、智能安保巡查、安防大数据统计分析等方面，同时，还需要与学校的其他管理系统进行互联互通，以实现信息共享和综合管理，为进一步提升校园的安全水平作出了努力。
2．基本内容和技术方案：
基于STM32的宿舍安防控制系统设计主要是为了实现实时监测宿舍内外的各种潜在威胁，如火焰、烟雾、非法入侵等，并在检测到异常情况时立即触发报警机制。因此分为硬件和软件两个部分。
硬件部分：
采用STM32F103ZET6控制板作核心部件控制，STM32F103ZET6 是一款高性能的微控制器，能够高效处理复杂任务。它拥有丰富的外设接口，包括多种通信接口和定时器，适合各种应用场景。
红外火焰传感器模块采用HY01火焰传感器，HY01火焰传感器具有体积小、灵敏度高和响应速度快的优点。且它能够检测波长在 760 纳米到 1100 纳米范围内的光源，特别对火焰光谱敏感。
烟雾检测传感器模块采用MQ-2烟雾传感器，MQ-2烟雾传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性的特点。它能有效检测多种可燃气体和烟雾，且低成本和易于集成。
人体感应传感器模块采用HC-SR501人体红外感应，HC-SR501人体红外传感器具有高灵敏度、高可靠性，且因为超低电压工作模式和出色的性价比而受到青睐。这款传感器能够全自动感应人体存在，一旦检测到人体进入感应范围，便输出高电平信号，人体离开后则自动延时关闭高电平，输出低电平。它还具备可调节的灵敏度和探测距离，以及光敏控制和温度补偿功能，使其在不同环境下都能保持稳定的性能。
WIFI通信模块采用ESP8266-01S无线通信模块。ESP8266-01S是一款基于乐鑫 ESP8266EX 芯片开发的无线通信模块,具有低成本、高传输速率、远距离覆盖、多通道抗干扰、灵活配置等特点，它能在室内室外提供稳定的通信距离。
OLED显示模块采用4脚的I2C通信的OLED屏，相对于传统的显示屏，4脚OLED屏占用的I/O资源更少，且连接方式更加直观与便捷。
门锁模块采用SM4052-2作为门锁模块，它具有自弹式设计，相对没有自弹式设计的门锁来说，自弹式的驱动开关门信号延迟可以更短甚至没有。
声光报警模块：声音报警采用有源蜂鸣器,发光报警采用普通的LED灯。
软件方面：
本次设计软件方面主要分成WIFI通信控制模块、人体感应报警模块、火警报警模块、OLED屏显示模块、门锁模块。
WIFI通信控制模块：通过编写代码将本地的数据传输到云端，以供用户查看与报警。
人体感应与报警模块：与云端联动，当用户在云端下打开人体感应报警命令的时候，便进行工作，若有人则报警，同时将数据传输到云端，以便用户查看报警。
火灾探测与报警模块：与云端联动，火焰检测、烟雾检测和报警器会一直工作，当有火焰出现或烟雾超过设定阈值便会进行报警，同时将数据传输到云端，以便用户查看报警。
OLED显示模块：将本地数据在OLED屏上面进行显示。
门锁模块：通过云端传输指令，控制本地的门锁打开。
整体系统框图如图1所示：
图1 系统框图
当检测模块发现有异常信息时会将信息传输到STM32板，STM32板对信息进行处理将信息通过无线通信模块传输到云端，且控制声光报警模块进行报警，能够有效解决用户对宿舍环境的安全性的需求，且本设计采用一个模块一个封装函数的方案，日后能大大减少扩展模块的复杂度。
3．进度安排：
1、 2024年12月23日前下发毕业设计任务书。
2、 2024年 12 月 24日～ 2025年1月5日 学生完成开题报告，指导教师审阅、批复。
3、 2024-2025-2学期教学周第1周 ～ 2024-2025-2学期教学周第4周 进行系统的初步设计，编写各个模块的代码，以及测试各个模块的硬件是否能胜任要求的功能，最后做出阶段性总结。
4、 2024-2025-2学期教学周第5周 ～ 2024-2025-2学期教学周第7周 进行系统整体设计，将各个模块的代码进行整合，实现毕业设计要求的功能并完成最终测试，完成毕业论文的初稿。
5、 2024-2025-2学期教学周第8周 ～ 2024-2025-2学期教学周第9周 修改并完善毕业论文，整理材料装订论文。
6、 2024-2025-2学期教学周第10周 准备毕业答辩所需要的材料。
7、 2024-2025-2学期教学周第11周 准备毕业答辩。
4．指导老师意见：
该生的选题是学生所学专业知识的延续，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能，对于提高学生的研究能力有益，且选题需要完成的内容能够实际应用，做到了理论与实践结合，有现实意义。从开题报告上来看该生进行了较为详尽的调研，参考了许多文献，对选题的目的及意义比较清楚，技术方案合理，所选用的硬件系统和开发软件能够满足本选题的功能要求。从报告及平时表现来看，该生能够完成选题所要求的内容，研究方法和研究计划合理，能够在计划时间内完成该课题的设计。
综上所述，同意该课题开题。
指导教师签名： 年 月 日
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