2023年4月19日发(作者：滑铁卢之战)龙源期刊网
基于STM32F103ZET6单片机的智能猫眼
系统设计
作者：王驰 刘生刚 宋宇
来源：《企业科技与发展》2018年第05期
【摘 要】目前，家居猫眼普遍使用的是东吴
传统的光学镜头猫眼，安装在安全防盗门上来防
范陌生人。文章介绍一种基于STM32F103ZET6单片机的智能猫眼系统的工作原理、主要功
能、硬件电路及软件部分的设计与实现方法。
【关键词】STM32F103ZET6微控制器；摄像头；GSM通讯模块
【中图分类号】TU855；TU89【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）05-0099-
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据相关媒体报道，一些不法分子利用光学猫眼，入侵住户室内。因此，现有的光学猫眼对
家庭安全造成威胁，起不到安全防盗作用。人们希望有一种更为直观、人性化、用户体验更好
的新一代猫眼面世。文章针对住户家庭安全需求，设计了一款Wi-Fi智能猫眼，一方面可取代
传统光学门铃；另一方面有拍照、摄像、存储功能，带有GSM和Wi-Fi模块，具有发送短信
的功能，有访客来访时，系统可实时将访客信息通知到用户的手机，同时用户可以通过手机直
接网络远程与访客进行视频对话，为用户提供了更全面的访客信息。Wi-Fi智能猫眼，满足人
们对家庭安全的需求。
1 系统基本原理
智能猫眼系统的设计结构为摄像头与显示屏，摄像头采用电池盒供电，安装在防盗门上。
声音和图像则通过Wi-Fi无线网络传输到客户端APP上，如智能移动终端（个人手机、平板电
脑）。系统是以STM32F103ZET6单片机为控制核心，由Wi-Fi模块、GSM通讯模块、传感器
模块、显示屏模块、键盘模块组成，并且肌酐高的原因
具有视频储存功能。
系统工作过程如下：当有人按下门铃时，室外子机开启，室外子机将信号传入室内主机。
如果室内主机设置在有人状态，喇叭响起，提醒主人有客人来访。主人可在室内通过显示器观
察室外状况，在确认来访者信息后，可以选择摘机进入语音模式，通过咪头将主人的声音传送
给通话控制模块，与客人进行通话。当主机设在无人状态，则直接通过GSM模块向主人发送
短信消息，主人可以用手机查看摄像头采集的视频信息，同时可以选择摘机进行通话。来客可
以根据主人提供的密码，通过门外键盘进行开门。如果传鹊桥相会图片
感器采集到非法开门信号，则向主人
手机和物业发送报警消息，同时门外的报警器响起。智能猫眼系统的系统框图如图1所示。
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2 系统主要功能
用户可以通过手机、Pad访问门外摄像头，与访客进行视频对话。系统可以备份音频、视
频记录到设备本身或者用户手机上，也支持事后用户查询之前的数据。当系统检测到有人非法
闯入，系统会报警（声音或文字）到用户手机上（根据设定，报警方式不同）。当系统意外连
接不上Wi-Fi网络，或者冰沙图片
Wi-Fi网络不能连接internet时，系统会通过GSM模块发送报警信息
或者直接拨打用户设定的电话来报警。
3 系统硬件电路设计
3.1 主控芯片选型
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的STM32F103ZET6是一种嵌入式-微控制器的集成电路（IC），速度是72 MHz，程
序存储器容量是256 KB，程序存储器类型是FLASH，RAM容量是48 K。具有144 P引脚，
有I/O口引出插针，方便扩展实验。
3.2 视频摄像头选型
twins
ALIENTEK ATK-OV2640是一款200万像素高清摄像头模块，该模块采用OmniVision公
司生产的一颗约0.64 cm（0.25 in）的CMOS UXGA（1 6321 232）百万高清图像传感器：
OV2640。该模块内部集成有源晶振和LDO，具有JPEG和RGB565这2种输出格式，并且可
支持曝光、白平衡、色度、饱和度、对比度等参数设置，具有灵敏度高、接口简单、灵活性好
的优点，适用于不同场合，使用方便。
3.3 液晶显示屏
Wi-Fi智能猫眼系统采用ALIENTEK公司生产的ATK-4.3 TFTLCD电容触摸屏。该模块是
一款高性能约10.92 c王羲之黄庭经
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m（4.3 in）电容触摸屏模块，其分辨率为800480，显示更清晰细腻；16
位真彩显示，采用NT35510驱动，该芯片自带GRAM，无需外加驱动器，速度超快，理论上
最高刷屏速度可达78.9帧/s。
3.4 Wi-Fi模块选型
USR-C215b是一款串口转Wi-Fi模块超低功耗串口转Wi-Fi模块，该模块可同时支持Wi-
Fi协议和TCP/IP协议，用户使用配置操作简单，就可以实现UART设备的联网功能。在TCP
Server模式下，最多可支持5个TCP Client接入。该模块可以支持AP和STA这2种工作模
式。第一种工作模式，等待其他Wi-Fi设备接入通信；第二种工作模式，通过接入无线路由器
实现通信。且模块可选择内置或外置天线的应用，方便客户多重选择。
4 系统软件设计
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4.1 室内主机模块软件设计
室内主机是智能猫眼控制系统中的重要部分之一。室内主机负责对住户的门窗监控，提供
信息服务，安全报警。室内主机主程序的功能是先进行系统初始化，检测系统是否有数据，若
有，则接收数据，确认信号后，判工作进度
断是否摘机，摘机即接通开始，然后依次进行开锁、报警、
挂机、超时等判断。室内主机主程序流程图如图2所示。
4.2 室外子机模块软件设计
室外子机软件采用主程序调用各个子程序的设计。室外子机的主要任务之一是对视频和通
话通道进行控制管理，当主机设在无人状态，则直接通过GSM模块向主人发送手机消息，主
人可以用手机查看摄像头采集的视频信息，同时可以选择摘机进行通话。室外子机流程图如图
3所示。
5 结语
校园文案
本设计是以STM32F103ZET6嵌入式-微控制器为核心的智能猫眼系统，是实现智能家居
可视对讲系统的物理基础。该系统提供了智能可视对讲系统室外子机、室内主机这2部分的硬
件设计，可靠性高，系统组成简化，成本低、通信安全。
参 考 文 献
[1]张力平.智能猫眼守护家居安全[J].电信快报，2017（10）：29.
[2]王维安.Wi-Fi版智能猫眼商业计划书[D].兰州：兰州大学，2016.
[3]汪东东.移康智能WIFI智能防盗猫眼应用[N].电子报，2015-08-16（14）.
[4]张林生.基于JSP技术智能家居网关系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013.
[责任编辑：钟声贤]
