单片机物联网项目实战:基于LVGL的智能家居控制系统(附教程源码)
发布时间:2026-02-11 23:03 浏览量:2
基于STM32F103与ESP32-S3双核架构(STM32和ESP32是单片机初学的两大经典),今天为大家带来一款了
全面覆盖单片机物联网学习路径
的
综合性AIoT实战平台
,该平台配套从
单片机裸机开发(初级)
到
RTOS实时操作系统(中级),
再到
LVGL图形界面设计与AIoT物联网应用(高级)
的完整技能进阶路线及学习资料,无论是作为单片机与物联网方向的
综合项目练手
、
毕业设计课题
,还是用于高校嵌入式系统
教学与创新竞赛作品开发
,改平台都提供了扎实的技术框架与丰富的项目扩展空间。
我们基于该平台,配套了
20个综合项目
,其中有
3个LVGL物联网项目
,是将“单片机裸机+RTOS+LVGL+物联网”这四个核心阶段融于一体,构建真正贴近实际应用的多任务、多芯片协同系统。在这3个LVGL物联网项目中,
STM32F103负责底层设备控制与实时任务调度
,运行FreeRTOS实现高效多任务管理;
ESP32-S3
则依托其强大性能承载LVGL图形库,
构建直观友好的交互界面
,并接入物联网平台,实现远程数据监控与控制。通过这3个完整项目,你不仅能系统掌握
裸机编程、RTOS应用、GUI开发与物联网通信的全栈技能
,还能
深入理解双核芯片之间的协同工作机制
,体验从逻辑控制到界面交互再到云联通的完整开发流程,真正构建起嵌入式系统开发的全局视野与实践能力。
LVGL物联网项目之智能家居控制系统
今天小编来分享一个《智能家居控制系统》的项目案例,硬件平台是 STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、资源扩展板,项目核心基于 LVGL 图形库构建交互界面,整体演示界面如下图所示。
该项目由ESP32S3和STM32F103配合完成,下层由STM32F103来驱动光照传感器和LED灯,ESP32S3通过LVGL可视化界面操控设备,上层由微信小程序可远程控制设备,通过串口+MQTT协议实现整个项目,既可手动控制设备,也可以通过智能控制来自动操控灯光状态。
开发板搭建了LVGL界面,并设计了微信小程序界面,整体项目都具备可视化界面方便操作;实现环境光检测;通过LVGL界面手动控制 LED 灯;代码中固定阈值,再通过LVGL界面开启智能模式,即可实现依据光照强度来决定灯的开关;通过 LVGL界面实现wifi 连接,再通过mqtt订阅发布消息,即可和微信小程序进行互动
数据流向:
STM32F103通过串口,和ESP32S3进行数据交互,然后ESP32S3通过MQTT,和微信小程序进行数据交互。
LVGL设计:
一个ESP32S3连接wifi所需的名称和密码进行连接,再设计灯和光照的数据显示与控制。
主程序:
首先实现屏幕与触摸驱动,再实现通过界面获取wifi名称和密码连接,连接wifi后,即可通过三元组连接mqtt,通过界面按钮控制灯的开关,并显示光照强度到界面上。
03 项目框架
1.数据流向
数据流向主要分为三个端:
一、应用端(微信小程序):
通过 MQTT 和设备端进行交互,接收光照强度,发布控制 LED 和智能监测,并且可以设置阈值给到设备端
二、设备端(ESP32S3):
1. 通过 MQTT 和应用端进行数据交互,发布光照强度、LED 状态和智能监测,接收微信小程序控制指令和阈值设置
2. 通过串口和驱动端进行数据交互,接收光照强度数据和控制 LED 灯
3. 当开启智能监测时,判断驱动端发来的光照值,是否小于设置的阈值,小于则发送开灯,反之关灯。
三、驱动端(STM32F103):
接收 LED 灯控制指令和发送光照强度数据
2.项目结构
04 项目实现步骤
完整的实验步骤目录如下图。
后台私信
备注:LVGL项目
,
免费领取项目完整文档、源码
。
05 硬件平台详细介绍
《智能家居控制系统》项目硬件平台包括
华清远见STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、资源扩展板。
开发板简介
F103&ESP32-S3 AI 开发板是华清远见针对嵌入式与 AI 开发市场需求,打造的
高性能、低成本AIoT实战平台
。该开发板采用双核心设计,整合了STM32F103与ESP32-S3两款芯片:
以ESP32-S3作为AI中枢
,承担视觉识别、语音交互及 WiFi/BLE 无线通信任务;
以STM32F103作为控制核心
,实现实时运动控制与多传感器数据融合,二者通过 UART 总线无缝协同,形成
“AI 决策 + 实时执行”
的高效工作模式。
相较于仅使用 STM32F103 的方案,这套架构大幅提升系统整体性能,同时扩展板载资源与外设接口,为更多AI及物联网应用拓展提供便利。配套的实战资源更是干货满满,
专属小智AI系列项目覆盖不同学习需求
:
13个
AI入门项目
全程搭载小智AI语音对话功能,新手能快速上手实操;2个
小智AI项目
则聚焦核心,深度解析语音对话底层原理,帮你吃透技术本质;3个
LVGL物联网项目
依托强大LVGL库,手把手教你实战嵌入式GUI开发,补齐界面交互能力;还有
小智AI桌宠机器狗
与
小智AI智能小车
,双双集成小智AI
语音识别+视觉识别
双核心功能,带你解锁多模态交互的进阶玩法。
STM32 与 ESP32 是单片机入门经典 MCU,技术普及度、生态完整性和商业应用优势显著。
STM32 擅长精准控制
,是工业与教育首选;
ESP32 及升级版 S3 主打物联网
,集成联网与 AI 能力,广泛应用于 AIoT 终端。二者高度互补,所以我们提倡
“双核学习路径”,从入门到综合项目实战
,建议先通过 STM32 夯实通用 MCU 开发基础,再用 ESP32 拓展物联网等开发能力,掌握后可
提升技术广度与就业竞争力
,实现
1+1>2
,这也是双核心开发板的教学设计初衷。