为你的STM32毕设项目加点“料”："AI智能家庭安防助手"智能家居安防监控系统

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为你的STM32毕设项目加点“料”："AI智能家庭安防助手"智能家居安防监控系统

华清远见在线实验室

2025-11-20

导读：每年的这个时候，总能看到许多为毕业设计而发愁的同学。

每年的这个时候，总能看到许多为毕业设计而发愁的同学。大家手里握着熟悉的STM32，知道它性能强大、控制精准，是完成毕设的可靠伙伴，但恰恰因为这份“可靠”，反而让选题变得困难——能做的东西似乎都被人做过了，怎样才能让项目既有技术含量，又有些新意，足以让人眼前一亮呢？

我们意识到，问题的关键或许不在于STM32本身，而在于如何为它加点“料”——如何让它与更前沿的技术结合起来。如今，“万物互联”与“人工智能”已不再是遥远的概念，它们正越来越多地出现在实际应用中。那么，何不让我们的STM32项目，也尝试具备联网、上云，甚至一点简单的“思考”能力？

这个想法，正是我们筹划这一系列分享的初衷。我们希望能为你们的毕业设计，提供一些不同的思路和具体的参考，增加一些创新点。在接下来的时间里，我们会陆续带来从易上手的AI趣味小应用，到综合性项目的讲解，包括13个AI入门应用项目、2个小智AI项目、3个LVGL综合项目、一个AI桌宠机器狗，以及那个经典的、国民级嵌入式项目——AI智能小车。

本篇就让我们从这个系列开始，先从13个AI入门应用讲起。项目本身不复杂，但它能让你直观地感受到，当STM32和AI技术结合起来后，能实现哪些不一样的功能。

AI入门应用项目（前8个回顾）

AI 智能方向指针	AI语音校时器
AI智能风扇	AI智能照明助手
AI厨房安全卫士	AI能耗监测仪
AI健康检测助手	AI智能药盒提醒器

《AI智能家庭安防助手》

01 项目应用场景

家庭安全监控系统
智能家居安防集成
远程安全状态查询

02 项目功能

本项目实现了多传感器融合的家庭安防监控系统。STM32同时控制三类传感器：火焰传感器（部署厨房，监测火情）、人体红外传感器（部署房门旁，监测人员靠近）、光电开关（部署房门缝隙，监测出入动作）。用户通过语音指令（"今天家里没事吧"）查询安防状态，ESP32向STM32发送0x16查询帧，获取三类传感器触发次数，汇总分析后生成自然语言反馈。当火焰传感器触发次数>0时，生成警告反馈。系统采用防抖处理，确保传感器数据准确可靠，实现了从多源数据采集、整合分析到语音反馈的完整安防监控流程。

03 项目硬件平台

主硬件平台：华清远见F103&ESP32-S3 AI开发板（板载麦克风、扬声器）+2.8寸显示屏。

扩展模块：可采用火焰传感器+人体红外传感器+光电开关，也可以直接用我们的资源扩展板（扩展板上非常多的传感器执行器，非常方便多项目实战）

关于华清远见F103&ESP32-S3 AI开发板：

这是一款能让你的STM32项目瞬间拥有联网和AI能力的双核开发板，集成了STM32F103和ESP32-S3。两个核心都可以独立运行，也可以协同工作。对于初学者来说，你可以把它当成两块板子来分别学习（STM32F103开发板+ESP32-S3开发板）。对于项目实战来说，可以让它们分工合作——ESP32作为“AI大脑”，STM32作为“控制双手”，低成本实现更复杂、更稳定的高级应用。

04 项目实现关键点

1.多传感器协同工作：同时处理三类不同传感器，各自独立计数

2.传感器防抖处理：每类传感器均采用1000ms时间防抖，过滤误触发

3.数据整合机制：将三类传感器数据按固定格式（数据域1=火焰，数据域2=人体，数据域3=光电）返回

4.异常判断逻辑：ESP32根据火焰传感器触发次数判断是否需要生成警告

5.双芯通信协议：9字节固定帧格式，支持多传感器查询指令(0x16)

6.差异化反馈生成：根据数据生成自然语言，示例：

-无异常："今天家里安防情况：厨房火焰传感器触发3次，房门旁有人靠近5次，房门出入2次，目前无异常"

-有异常："注意！厨房火焰传感器触发3次，可能有火情；房门靠近5次，出入2次，请留意"

05 涉及学习技术点

- 多传感器协同工作

- 传感器数据融合

- 异常检测与处理

- 数据汇总与分析

- 双芯架构任务分工

- 串口通信协议设计

- 语音交互与反馈生成

06 项目实现原理

1. 硬件原理

参考1.10章，1.9章，1.5章。

2. 双芯通信原理（ESP32 为主机，STM32 为从机）

采用9 字节固定帧格式，帧结构与解析逻辑如下：

3. 核心逻辑

1)STM32 端多传感器检测与计数

a)传感器防抖与计数：

火焰传感器：触发中断后，确认明火则callbackCount_flame++；

人体传感器：检测到中断后，确认人员靠近则callbackCount_pir++；

光电开关：检测到中断后，确认出入则callbackCount_itr++；

b)数据响应：

接收ESP32 0x16 查询帧后，按 “数据域 0（成功）+ 数据域 1（火焰）+ 数据域 2（人体）+ 数据域 3（光电）” 填充返回帧，反馈当前计数。

2)ESP32 端数据汇总与反馈

a)数据整合：

接收STM32 返回帧后，提取三类传感器触发次数，关联场景含义（火焰 = 厨房火情，人体 = 房门人员靠近，光电 = 房门出入）；

b)差异化反馈生成：

基于计数生成自然语言，示例：

反馈1：“今天家里安防情况：厨房火焰传感器触发 3 次，房门旁有人靠近 5 次，房门出入 2 次，目前无异常”；

反馈2：“今日安防汇总：火焰触发 3 次，有人靠近房门 5 次，出入房门 2 次，没发现问题”；异常反馈（火焰> 0）：“注意！厨房火焰传感器触发 3 次，可能有火情；房门靠近 5 次，出入 2 次，请留意”。

07 项目实现步骤

完整的实验步骤目录如下图。

扫下方二维码添加雯雯老师（备注：AI智能家庭安防助手），免费领取项目完整文档、源码。👇👇👇

08 硬件平台详细介绍

《AI智能家庭安防助手》项目硬件平台是华清远见STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板。

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，这一架构提升了系统整体性能，同时扩展了板载资源与外设接口，为更多AI及物联网应用的拓展提供了便利。为了方便实战练手，我们为该平台配套了多种硬件模块及20个实战项目，涵盖13个AI基础应用项目、2个小智AI项目、3个LVGL物联网应用，以及AI桌宠机器狗和AI智能车各1个。所有项目均基于STM32F103与ESP32-S3协同开发，“学完就能用”，助你快速打造硬核作品，轻松开发智能AIoT应用。相关资料持续更新中，可以在文章末尾扫码领取。

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。