基于STM32的智能家居能源管理系统

1. 引言

传统家庭能源管理存在能耗监控粗放、设备联动不足等问题，难以适应绿色低碳发展需求。本文设计了一款基于STM32的智能家居能源管理系统，通过多源能耗监测、负荷预测与优化调度技术，实现家庭能源的精细化管理与智能优化，提升能源利用效率。

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2. 系统设计

2.1 硬件设计

• 主控芯片：STM32F746NG，配备LCD控制器与硬件JPEG加速器

• 感知模块：

  • 智能电表（ADE7953）：实时功率监测（0.5级精度）

  • 智能水表（脉冲式）：用水量统计（0.01m³分辨率）

  • 燃气传感器（MQ-5）：燃气泄漏检测（10-10000ppm）

  • 温湿度传感器（SHT31）：环境参数监测（±1.5%RH精度）

• 执行机构：

  • 智能插座（ZigBee 3.0）：远程控制与能耗统计

  • 变频空调控制器（Modbus RTU）：温度精准调节

  • 电动窗帘电机（0-100%开度控制）

• 通信模块：

  • WiFi 6（ESP32-C6）：连接家庭路由器

  • LoRa模块（SX1278）：远距离设备组网

• 供电系统：

  • 市电+UPS备用电源

  • 太阳能电池板（200W）

2.