设计并实现了一套基于 STM32F103C8T6 单片机的智能家居安防系统，整合密码锁、温湿度采集、煤气烟雾检测、火灾报警、防盗报警、远程照明控制、实时时钟显示、OLED 本地显示、WiFi 手机 APP 远程监控、APP 远程时间修改、本地蜂鸣器报警与远程报警联动等 11 项核心功能。系统以 STM32 为核心，搭载各类传感器及通信模块，实现家庭安防的全方位监测、本地与远程双重管控。文章详细阐述了系统总体设计、硬件电路、软件程序及 APP 对接过程，测试表明系统功能稳定、响应及时、通信可靠，具有较好的实用价值。
随着物联网技术、嵌入式技术和智能控制技术的快速发展，智能家居安防系统逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分，其能够实时监测家庭环境安全状态、防范安全隐患，为居民提供安全、便捷、舒适的居住环境。传统家庭安防方式多采用单一设备监测，存在功能分散、监测不全面、无法远程管控、报警响应滞后等问题，难以满足现代家庭对安防的多元化、智能化需求。
本文设计并实现了一套基于 STM32F103C8T6 单片机的智能家居安防系统，整合密码锁、温湿度采集、煤气烟雾检测、火灾报警、防盗报警、远程照明控制、实时时钟显示、OLED 本地显示、WiFi 手机 APP 远程监控、APP 远程时间修改、本地蜂鸣器报警与远程报警联动等 11 项核心功能，构建了完整的智能家居安防系统架构。系统以 STM32F103C8T6 为核心控制单元，搭载密码锁模块、温湿度传感器、煤气烟雾传感器、火焰传感器、人体红外/门磁传感器、蜂鸣器报警模块、LED 照明模块、实时时钟模块、OLED 显示模块及 WiFi 通信模块，通过多模块协同工作，实现家庭安防的全方位监测、本地与远程双重管控，兼顾安全性、便捷性和实用性。
本文详细阐述了系统的总体设计方案、硬件电路设计、软件程序开发、手机 APP 对接及系统调试过程，通过实际测试验证系统的性能。测试结果表明，该系统各功能运行稳定，密码锁可实现安全解锁与权限管控；温湿度、煤气烟雾、火灾等环境参数采集精准，报警响应及时；防盗报警可有效检测非法入侵，本地蜂鸣器与远程 APP 报警联动可靠；远程照明控制、时间修改等功能响应迅速，OLED 显示清晰直观，WiFi 通信稳定。该系统成本适中、操作便捷、安防性能优良，能够有效防范家庭安全隐患，满足现代家庭的安防需求，具有良好的实际应用价值和推广前景。
关键词：STM32；智能家居；安防系统；远程监控；环境监测；报警联动
在物联网技术飞速发展的今天，智能家居产业迎来了蓬勃发展的机遇，安防系统作为智能家居的核心组成部分，直接关系到居民的生命财产安全，受到越来越多家庭的关注。随着人们生活水平的提升和安全意识的增强，传统的家庭安防方式（如单一防盗门、独立烟雾报警器）已无法满足现代家庭的需求，其存在功能单一、监测范围有限、无法实时远程监控、报警信息传递不及时等弊端，难以有效防范火灾、煤气泄漏、非法入侵等安全隐患。
近年来，嵌入式技术、传感器技术、WiFi 通信技术和移动互联网技术的深度融合，为智能家居安防系统的发展提供了技术支撑。智能安防系统通过整合各类传感器和控制模块，实现对家庭环境的全方位监测、异常情况的及时报警和远程管控，能够有效弥补传统安防方式的不足，为居民提供全天候、全方位的安全保障。例如，煤气烟雾检测可及时发现燃气泄漏，避免中毒或爆炸事故；火灾报警可在火情初期发出警报，为人员疏散和灭火争取时间；防盗报警可有效防范非法入侵，保护家庭财产安全；远程监控和控制功能则让居民无论身处何地，都能实时掌握家庭安全状态，实现远程管控。
STM32 系列单片机具有高性能、低功耗、性价比高、外设丰富等优势，广泛应用于嵌入式智能设备开发领域。本文基于 STM32F103C8T6 单片机设计智能家居安防系统，整合 11 项核心安防功能，实现家庭环境监测、安全报警、远程管控的一体化，对于提升家庭安防的智能化水平、保障居民生命财产安全、推动智能家居安防产业的普及具有重要的理论意义和实际应用价值。
国外智能家居安防产业发展起步较早，技术已相对成熟，形成了完善的产业链和产品体系。欧美、日本等发达国家推出了多种高端智能家居安防系统，如美国某品牌安防系统，整合门禁控制、环境监测、视频监控、报警联动等功能，支持手机 APP 远程监控和控制，采用先进的传感器技术和加密通信技术，具有监测精准、报警及时、安全性高的优势；日本的智能家居安防系统则更注重人性化设计和节能性，融入人体工学理念，结合多种传感器实现全方位监测，同时支持与家庭其他智能设备联动，提升居住舒适度和安全性。这些产品功能完善、体验优良，但价格较高，且部分产品的通信协议与国内家庭网络环境适配性较差，难以广泛普及。
国内智能家居安防产业近年来发展迅猛，随着物联网技术的普及和政策的支持，越来越多的企业和科研机构投入到智能家居安防领域的研究和产品开发中。国内现有智能家居安防产品主要分为两类：一类是中高端一体化安防系统，整合门禁、环境监测、报警、远程监控等多种功能，支持手机 APP 管控，价格适中，适合普通家庭使用；另一类是简易安防设备，仅具备单一的监测或报警功能（如独立烟雾报警器、门磁报警器），价格低廉，但功能分散，无法实现一体化管控，难以满足现代家庭的多元化安防需求。
目前国内智能家居安防系统仍存在一些不足：部分产品的传感器采集精度较低，易出现误报警、漏报警现象；部分产品的 WiFi 通信稳定性较差，远程监控和控制存在延迟；部分系统的报警方式单一，仅支持本地报警，无法及时将报警信息传递给用户；此外，部分系统的操作复杂，不便于老年人使用，且缺乏个性化设置功能。本文设计的基于 STM32 的智能家居安防系统，整合 11 项核心功能，优化传感器采集算法和通信机制，提升系统的稳定性和可靠性，丰富报警方式，简化操作流程，能够有效弥补现有产品的不足。
本文主要围绕基于 STM32 的智能家居安防系统的设计与实现展开研究，具体研究内容如下：
本文的研究目标是设计并实现一套基于 STM32 的智能家居安防系统，具体目标如下：
本文共分为 6 章，具体结构安排如下：
第一章为绪论，阐述本文的研究背景与意义、国内外研究现状、研究内容与目标及论文结构安排。 第二章为系统相关技术基础，介绍 STM32 单片机、传感器技术、密码锁技术、实时时钟技术、OLED 显示技术、WiFi 通信技术及手机 APP 开发相关技术，为系统设计提供理论支撑。 第三章为系统总体设计，明确系统功能需求，设计系统总体架构，划分硬件模块和软件模块，制定系统设计方案、控制逻辑和技术路线。 第四章为系统硬件设计，详细阐述各硬件模块的选型、电路设计及硬件组装过程。 第五章为系统软件设计，详细阐述软件总体架构、各模块程序设计、WiFi 通信程序、手机 APP 对接程序的开发过程。 第六章为系统调试与性能测试，介绍系统调试过程，对系统各项功能和性能进行测试，分析测试结果，总结系统存在的不足及改进方向。
最后为结论与展望，总结本文的研究成果，对系统的未来发展进行展望。
本文选用 STM32F103C8T6 作为系统的核心控制单元，该芯片属于 ST 公司推出的 STM32F1 系列单片机，基于 ARM Cortex-M3 内核，主频最高可达 72MHz，具有高性能、低功耗、外设丰富、性价比高的优势，非常适合智能家居安防系统的开发。
STM32F103C8T6 拥有 64KB 的 Flash 存储器和 20KB 的 SRAM，可满足系统程序存储和数据处理的需求；配备了多个通用 I/O 口、UART 串口、SPI 接口、I2C 接口、ADC 接口、PWM 接口等外设，便于与传感器、显示模块、执行模块、通信模块等外设进行连接；支持多种低功耗模式，可有效降低系统功耗，延长设备的使用寿命，适应长时间监测需求。
系统软件开发采用 Keil MDK5 开发环境，该环境是 ARM 公司推出的嵌入式开发工具，支持 STM32 系列单片机的开发，具有强大的代码编辑、编译、调试功能。Keil MDK5 集成了 ARM Compiler 5 编译器，能够对 C 语言程序进行高效编译，生成可执行文件；配备了调试器，支持在线调试，可实时查看程序运行状态，快速定位并解决程序中的错误。
此外，还需要安装 STM32F103C8T6 的芯片包，确保开发环境能够识别该芯片，正常进行程序的编译和下载；同时，需安装相关的库函数，简化程序开发流程，提高开发效率，实现各外设的快速驱动和功能开发。
本文选用 DHT11 温湿度传感器实现家庭环境温湿度的采集，该传感器具有成本低、精度适中、响应速度快、接线简单等优势，适用于智能家居环境监测场景。DHT11 传感器的工作电压为 3.3V-5V，输出数字信号，可直接与 STM32 单片机的 GPIO 口连接，无需额外的 ADC 转换模块。
DHT11 传感器能够同时采集温度和湿度数据，温度测量范围为 0-50℃，测量精度为±2℃；湿度测量范围为 20%-90%RH，测量精度为±5%RH。传感器通过单总线与 STM32 单片机通信，STM32 单片机发送控制指令后，传感器返回温湿度数据，经过数据处理后，即可得到当前环境的温湿度值，为环境监测提供数据依据。
选用 MQ-2 烟雾传感器实现煤气、烟雾等有害气体的检测，该传感器具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强、成本低等优势，可检测煤气、天然气、烟雾等多种有害气体，适用于家庭燃气泄漏和火灾烟雾检测场景。
MQ-2 传感器的工作电压为 5V，输出信号分为模拟信号和数字信号，本文选用模拟信号输出，通过 ADC 接口与 STM32 单片机连接。传感器的阻值会随着有害气体浓度的变化而变化：气体浓度越高，阻值越小，模块输出的模拟电压越高；气体浓度越低，阻值越大，模块输出的模拟电压越低。STM32 通过 ADC 转换将模拟信号转换为数字信号，经过数据处理后，得到有害气体浓度数据，当浓度超过预设阈值时，触发报警功能。
选用火焰传感器模块实现火灾检测，该模块基于红外检测原理，能够检测火焰发出的红外光，具有检测灵敏度高、响应速度快、功耗低等优势，适用于家庭火灾初期检测场景。火焰传感器的工作电压为 3.3V-5V，输出信号为数字信号（高电平/低电平），通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接。
当传感器检测到火焰（红外光）时，输出低电平；未检测到火焰时，输出高电平。STM32 单片机根据传感器输出的信号，判断是否发生火灾，当检测到火焰信号时，立即触发火灾报警功能，同时将报警信息推送至手机 APP，为人员疏散和灭火争取时间。
选用 HC-SR501 人体红外感应模块和门磁传感器模块实现防盗报警功能，两种模块协同工作，提升防盗效果。HC-SR501 人体红外模块基于热释电红外传感器，工作电压为 5V，输出数字信号，检测距离可调节（3-7 米），检测角度为 110°，当检测到人体移动时，输出高电平，用于检测室内非法入侵。
门磁传感器由磁体和传感器主体组成，工作电压为 3.3V，输出数字信号，当门关闭时，磁体与传感器主体靠近，输出高电平；当门被打开，磁体与传感器主体分离，输出低电平，用于检测门窗是否被非法开启。两种传感器均通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接，当检测到非法入侵信号时，触发防盗报警功能。
本文采用 4×4 矩阵按键实现密码锁功能，矩阵按键具有占用 I/O 口少、操作简便、成本低等优势，适用于家庭门禁密码验证场景。密码锁的工作原理是：用户通过矩阵按键输入预设密码，STM32 单片机接收输入的密码，与存储在 Flash 中的预设密码进行比对，若密码一致，则解锁（可控制门禁开启）；若密码不一致，则提示密码错误，拒绝解锁，同时记录错误次数，多次错误可触发报警功能。
为了提升密码锁的安全性，系统支持密码修改功能，用户可通过按键输入旧密码验证后，修改新密码并存储；同时，在密码输入过程中，OLED 显示屏实时显示输入的密码（以星号隐藏，保护隐私），并提示操作状态（如'密码输入中''密码正确''密码错误'）。
选用 DS1302 实时时钟模块实现系统的实时时间显示和时间同步功能，该模块具有功耗低、精度高、接口简单等优势，支持日期、时间的实时计时，可通过 I2C 接口与 STM32 单片机连接，适用于智能家居安防系统的时间显示和时间修改场景。
DS1302 模块内置锂电池，当系统断电时，锂电池可继续为模块供电，确保时间不会丢失；模块支持时间的读取和修改，STM32 单片机可通过 I2C 协议读取模块的实时时间，在 OLED 显示屏上显示；同时，用户可通过手机 APP 远程修改模块的时间，实现时间同步。
本文选用 0.96 英寸 OLED 显示屏作为系统的本地数据显示设备，该显示屏具有分辨率高、对比度高、响应速度快、功耗低、视角广、自发光等优势，能够清晰、直观地显示系统的实时时间、环境温湿度、煤气烟雾浓度、设备状态（如照明状态、报警状态）、密码输入提示等信息。
0.96 英寸 OLED 显示屏采用 I2C 通信协议，与 STM32 单片机的 I2C 接口连接，接线简单，占用 I/O 口少。显示屏的分辨率为 128×64，可显示字符、数字、图形等信息，通过编写显示驱动程序，可实现数据的实时显示和界面的切换，方便用户本地查看系统状态。
本文选用 ESP8266 WiFi 模块实现系统与手机 APP 的远程通信，ESP8266 是一款低成本、低功耗的 WiFi 模块，支持 802.11b/g/n 协议，具有体积小、通信稳定、功耗低、编程简单等优势，支持 UART 串口通信，可实现数据的双向传输。
ESP8266 模块通过 UART 串口与 STM32 单片机连接，实现数据的双向传输：STM32 单片机将实时时间、温湿度、煤气烟雾浓度、设备状态、报警信息等数据发送给 ESP8266 模块，ESP8266 模块通过 WiFi 连接到家庭路由器，将数据上传至手机 APP；用户通过手机 APP 发送控制指令（如远程照明控制、远程时间修改），指令经路由器、ESP8266 模块传输到 STM32 单片机，实现远程管控。
本文采用 Android Studio 开发工具，开发手机 APP 控制界面，实现智能家居安防系统的远程管控。APP 采用简洁的设计风格，主要包含首页、监控页面、控制页面、参数设置页面四个模块：首页显示系统的当前状态（在线/离线）、报警信息提示；监控页面实时显示环境温湿度、煤气烟雾浓度、设备状态等参数；控制页面实现远程照明控制、密码修改、时间修改等功能；参数设置页面实现报警阈值、传感器灵敏度等参数的调节。
APP 通过 WiFi 与 ESP8266 模块建立通信，采用 TCP/IP 协议实现数据的传输，确保通信稳定、数据传输延迟低。APP 支持自动连接已配对的安防设备，用户无需重复配置，操作便捷；同时，APP 可接收系统推送的报警信息，当发生异常情况时，APP 会发出提示音，提醒用户及时处理。
系统采用本地蜂鸣器报警与远程 APP 报警联动的方式，实现异常情况的报警功能。选用有源蜂鸣器作为本地报警设备，工作电压为 5V，通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接，当发生煤气泄漏、火灾、非法入侵等异常情况时，STM32 单片机控制蜂鸣器发出高分贝报警声，提醒室内人员注意；同时，系统通过 WiFi 模块将报警信息（如报警类型、报警时间、环境参数）推送至手机 APP，实现远程报警，让用户及时掌握家庭安全状态。
本章主要介绍了系统设计过程中涉及的相关技术，包括 STM32 单片机技术、传感器技术（温湿度、煤气烟雾、火焰、人体红外、门磁）、密码锁技术、实时时钟技术、OLED 显示技术、WiFi 通信技术、手机 APP 开发技术及报警技术。STM32F103C8T6 单片机为系统提供核心控制能力；各类传感器实现环境参数和安全状态的采集；密码锁技术实现门禁权限管控；实时时钟模块实现时间同步和显示；OLED 显示屏实现本地数据显示；ESP8266 模块实现系统与手机 APP 的远程通信；手机 APP 实现远程管控；报警技术实现本地与远程双重报警。这些技术的应用，为系统的设计与实现提供了坚实的理论支撑和技术保障。
根据智能家居安防系统的实际使用需求，本文设计的基于 STM32 的智能家居安防系统需实现 11 项核心功能，涵盖门禁管控、环境监测、安全报警、远程管控、本地显示等多个方面，具体功能需求如下：
基于系统功能需求，本文设计的智能家居安防系统采用模块化架构，以 STM32F103C8T6 单片机为核心，分为硬件层、软件层和手机 APP 层三部分，系统总体架构如图 3-1 所示（此处可插入架构图，论文中补充）。
为确保系统的实用性、稳定性和可靠性，本文在系统设计过程中遵循以下原则：
本文按照'需求分析—总体设计—硬件设计—软件设计—APP 开发—系统调试—性能测试'的技术路线，完成基于 STM32 的智能家居安防系统的设计与实现，具体技术路线如下：
系统采用多模块协同工作的控制逻辑，各功能模块相互配合，实现家庭安防的全方位监测和管控，具体控制逻辑如下：
本章主要完成了系统的总体设计，包括系统功能需求分析、总体架构设计、设计原则、技术路线及控制逻辑。通过功能需求分析，明确了系统的 11 项核心功能；采用模块化架构，将系统分为硬件层、软件层和手机 APP 层，确保系统结构清晰、易于开发和维护；遵循安全性、稳定性、实用性等设计原则，制定合理的技术路线和控制逻辑，实现各功能模块的协同工作，为后续系统的硬件设计和软件设计奠定了基础。
系统硬件采用模块化设计，以 STM32F103C8T6 单片机为核心，整合密码锁模块、温湿度传感器模块、煤气烟雾传感器模块、火焰传感器模块、人体红外/门磁传感器模块、蜂鸣器报警模块、LED 照明模块、实时时钟模块、OLED 显示模块、WiFi 通信模块及电源模块，各模块通过相应的接口与主控模块连接，实现数据传输和指令交互。硬件总体框图如图 4-1 所示（此处可插入硬件框图，论文中补充）。
各硬件模块的功能如下：
结合系统功能需求和经济性原则，本文选用 STM32F103C8T6 作为系统的主控芯片，该芯片具有以下优势：
主控模块电路主要包括电源电路、复位电路、晶振电路三部分，确保 STM32F103C8T6 芯片正常工作。
密码锁模块采用 4×4 矩阵按键设计，矩阵按键由 4 个行引脚和 4 个列引脚组成，相比独立按键，占用 I/O 口更少，操作更便捷，适用于密码输入场景。
4×4 矩阵按键的行引脚分别接 STM32F103C8T6 的 PC0-PC3 引脚，列引脚分别接 STM32F103C8T6 的 PC4-PC7 引脚。为了防止按键抖动，在每个按键的引脚与 GND 之间并联一个 100nF 的电容，用于消抖，确保按键操作的准确性；同时，通过软件消抖算法，进一步提升按键输入的稳定性。
矩阵按键的功能分配如下：0-9 数字键用于输入密码；''键用于确认密码；'#'键用于取消输入或进入密码修改模式；其余按键可作为备用功能键。用户通过按键输入密码后，按下''键确认，STM32 单片机比对输入密码与预设密码，根据比对结果执行相应操作，并在 OLED 显示屏上显示提示信息。
温湿度传感器模块选用 DHT11 传感器，该传感器工作电压为 3.3V-5V，输出数字信号，通过单总线与 STM32 单片机连接，接线简单，无需额外的 ADC 转换模块。
DHT11 传感器的 VCC 引脚接 3.3V 电源，GND 引脚接地，DATA 引脚（数据输出）接 STM32F103C8T6 的 PB0 引脚。为了提高数据采集的稳定性，在 DATA 引脚与 VCC 引脚之间串联一个 10KΩ的上拉电阻，确保数据传输稳定，减少信号干扰。
STM32 单片机通过单总线协议与 DHT11 传感器通信，发送启动信号后，传感器返回 40 位数据，包含湿度整数位、湿度小数位、温度整数位、温度小数位和校验位。STM32 单片机对接收的数据进行校验和处理，得到当前环境的温湿度值，随后在 OLED 显示屏上显示，并通过 WiFi 模块上传至手机 APP。
煤气烟雾传感器模块选用 MQ-2 传感器，该传感器工作电压为 5V，输出信号为模拟信号，通过 ADC 接口与 STM32 单片机连接，用于检测煤气、烟雾等有害气体浓度。
MQ-2 传感器的 VCC 引脚接 5V 电源，GND 引脚接地，AO 引脚（模拟输出）接 STM32F103C8T6 的 ADC1 通道（PA0 引脚）。为了提高数据采集的稳定性，在 AO 引脚与 GND 之间并联一个 100nF 的电容，用于滤波，减少信号干扰，确保气体浓度数据的准确性。
STM32 单片机通过 ADC 转换将 MQ-2 传感器输出的模拟信号转换为数字信号，经过数据处理后，得到有害气体浓度值。系统预设一个气体浓度阈值（如煤气浓度阈值为 500ppm），当检测到的浓度超过阈值时，STM32 单片机立即控制蜂鸣器启动，发出报警声，同时将报警信息（报警类型、浓度值、时间）通过 WiFi 模块推送至手机 APP。
火焰传感器模块选用红外火焰传感器，该传感器工作电压为 3.3V，输出信号为数字信号，通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接，用于检测火焰信号。
火焰传感器的 VCC 引脚接 3.3V 电源，GND 引脚接地，DO 引脚（数字输出）接 STM32F103C8T6 的 PB1 引脚。传感器的检测距离为 1-10cm，检测角度为 60°，可通过调节模块上的灵敏度旋钮，调整检测灵敏度。
当传感器检测到火焰（红外光）时，DO 引脚输出低电平；未检测到火焰时，DO 引脚输出高电平。STM32 单片机实时检测传感器输出的信号，当检测到低电平时，立即判断为火灾，控制蜂鸣器启动报警，同时将火灾报警信息推送至手机 APP，提醒用户及时处理。
该模块由 HC-SR501 人体红外模块和门磁传感器组成，两种模块协同工作，实现防盗报警功能，均通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接。
STM32 单片机实时检测两个传感器的输出信号，当任意一个传感器输出异常信号（人体红外模块输出高电平、门磁传感器输出低电平）时，立即触发防盗报警，控制蜂鸣器启动，同时将防盗报警信息推送至手机 APP。
蜂鸣器报警模块选用有源蜂鸣器，有源蜂鸣器自带振荡电路，通电后即可发出高分贝报警声，工作电压为 5V，通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接，结构简单，易于实现。
有源蜂鸣器的 VCC 引脚接 5V 电源，GND 引脚通过一个 NPN 三极管（PNP8050）接地，三极管的基极接 STM32F103C8T6 的 PB4 引脚。当系统发生异常情况（密码错误、燃气泄漏、火灾、非法入侵）时，STM32 单片机输出高电平，控制三极管导通，蜂鸣器通电发出报警声；报警解除后，STM32 输出低电平，三极管截止，蜂鸣器停止报警。
为了保护蜂鸣器，在蜂鸣器的 VCC 引脚与 GND 引脚之间并联一个二极管，防止电流反向冲击损坏蜂鸣器。
LED 照明模块由 LED 灯珠和驱动电路组成，采用 ULN2003 驱动芯片实现 LED 灯珠的驱动，STM32 单片机通过 GPIO 口控制 LED 灯珠的开启和关闭，支持本地和远程双重控制。
ULN2003 驱动芯片的 VCC 引脚接 5V 电源，GND 引脚接地，IN1 引脚接 STM32F103C8T6 的 PA1 引脚，OUT1 引脚接 LED 灯珠的阴极；LED 灯珠的阳极接 5V 电源，在阳极与 5V 电源之间串联一个 220Ω的限流电阻，防止电流过大损坏 LED 灯珠；同时，在 LED 灯珠两端并联一个二极管，防止电流反向冲击损坏驱动芯片和 LED 灯珠。
当 STM32 单片机输出高电平时，ULN2003 驱动芯片导通，LED 灯珠点亮；输出低电平时，驱动芯片截止，LED 灯珠熄灭。用户可通过本地按键（独立按键）或手机 APP 发送控制指令，控制 LED 灯珠的开启和关闭，照明状态实时同步至 OLED 显示屏和手机 APP。
实时时钟模块选用 DS1302 模块，该模块采用 I2C 通信协议，与 STM32F103C8T6 的 I2C 接口连接，实现实时计时和时间同步功能，内置锂电池，确保断电后时间不丢失。
DS1302 模块的 VCC 引脚接 3.3V 电源，GND 引脚接地，SDA 引脚（数据线）接 STM32F103C8T6 的 PB7 引脚（I2C1_SDA），SCL 引脚（时钟线）接 STM32F103C8T6 的 PB6 引脚（I2C1_SCL），VBAT 引脚接 3V 锂电池，用于断电后供电。
STM32 单片机通过 I2C 协议与 DS1302 模块通信，读取模块的实时时间（年、月、日、时、分、秒），并在 OLED 显示屏上显示；同时，用户可通过手机 APP 发送时间修改指令，STM32 单片机接收指令后，修改 DS1302 模块的时间，实现时间同步，修改后的时间实时更新至 OLED 和 APP。
显示模块选用 0.96 英寸 OLED 显示屏，采用 I2C 通信协议，与 STM32F103C8T6 的 I2C 接口连接，接线简单，占用 I/O 口少，能够清晰显示系统各项参数。
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