基于 STM32 的智慧图书馆智能控制系统设计与实现
一、系统架构概述
智慧图书馆智能控制系统集成环境调控、安全监控、借阅管理与信息推送功能，通过 STM32 主控芯片联动传感器、执行器及云平台，实现图书馆智能化管理。系统架构分为感知层（传感器）、控制层（STM32 主控）、执行层（继电器 / 显示屏）及云端层（数据交互），支持温度自动调节、灯光自控、火情安防监控、天气推送及 RFID 借还书管理。
二、硬件选型与接线设计
（一）核心芯片与模块选型
| 模块类型 | 型号 / 方案 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 主控芯片 | STM32F103RCT6 | 32 位 ARM Cortex-M3 内核，支持 UART/SPI/I2C/ADC 等外设，满足多传感器接入需求。 |
| 温度传感器 | DS18B20 | 单总线接口，精度 ±0.5℃，用于实时采集环境温度。 |
| 光照传感器 | 光敏电阻 + LM393 比较器 | 检测环境光照强度，输出数字信号（亮度低时输出低电平，触发灯光开启）。 |
| 烟雾传感器 | MQ-2 | 检测烟雾浓度，输出模拟电压，阈值设定≥0.6V 时触发火情报警。 |
| 火焰传感器 | IR 火焰传感器 | 检测 760nm-1100nm 红外辐射，探测明火，输出数字信号（检测到火焰时输出低电平）。 |
| 人体红外传感器 | HC-SR501 | 检测人体活动信号，非开放时间（22:00-8:00）触发安防报警。 |
| RFID 模块 | MFRC522 | 13.56MHz 高频模块，支持 ISO14443A 协议，读取图书标签及用户卡信息。 |
| 无线通信模块 | ESP8266-01S | 支持 WiFi 通信，用于获取心知天气数据及与云平台（如阿里云 IoT）交互。 |
| 执行器 | 继电器模块（5V） | 控制空调（制热 / 制冷）及灯光开关&#x |