基于物联网智能家居门窗控制设计

Hans Journal of Wireless Communications 无线通信, 2018, 8(4), 170-183

Published Online August 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/933432865.html,/journal/hjwc

https://https://www.360docs.net/doc/933432865.html,/10.12677/hjwc.2018.84020

Control Design of Intelligent Home Door and Window Based on Internet of Things

Shuang Li, Fugui He, Wei Zhang

West Anhui University, Lu’an Anhui

Received: Jul. 15th, 2018; accepted: Aug. 1st, 2018; published: Aug. 9th, 2018

Abstract

With the rapid development of China’s economy and the continuous improvement of national ma-terial civilization, people begin to pay more and more attention to their spiritual and civilized life,

and the technology of the Internet of things is a new hi-tech breakthrough. To this end, a complete set

of intelligent home door and window control design is put forward, mainly using CC2650LaunchPad as a microcontroller, using each sensor as a sensing layer, collecting a variety of physical quanti-

ties, using ZigBee as a wireless network communication mode, and using CC2650 and GPRS as the

gateway for remote data transmission. The client is used to display various parameters of the in-door environment and wireless control of doors and windows. The purpose of this project is to design an intelligent home door and window control based on the Internet of things, which can be used to understand the environment parameters at home, such as temperature, humidity and so on. At the same time, it can carry out wireless intelligent control of doors and windows at home.

Keywords

Internet of Things Technology, Smart Home, CC2650 ZigBee, Sensors, GPRS

基于物联网智能家居门窗控制设计

李爽，何富贵，张伟

皖西学院，安徽六安

收稿日期：2018年7月15日；录用日期：2018年8月1日；发布日期：2018年8月9日

摘要

随着我国经济的快速发展，国民物质文明不断提高，人们开始越来越关注其精神文明生活，物联网技术做为一项新兴的高科技异军突起。为此本系统提出了一套完整的智能家居门窗控制设计，主要采用

李爽等CC2650LaunchPad为微控制器，以各传感器做为感知层，采集各种物理量，以ZigBee做为无线网络通

信方式，并以CC2650和GPRS做为网关用于远程数据传输，客户端用以显示家中室内环境的各种参数以及对门窗的无线控制。本项的目的是设计一种基于物联网智能家居门窗控制，用于了解家中各项环境参数，如温度，湿度等，同时能对家中的门窗进行无线智能控制。

关键词

物联网技术，智能家居，CC2650 ZigBee，传感器，GPRS

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1. 前言

在互联网的浪潮下，我们可以深刻的感受到物联网技术的应用时时刻刻出现在我们的身边，其中物联网技术在智能家居中[1]的应用最为广泛，它更贴近我们的生活，改变了中国人民乃至全世界人民的生活方式[2]，但是智能家居常常被定义为价格高、安装复杂、操作麻烦，普通大众更是遥不可及，但是物联网时代给予了智能家居新的生命力。

2. 绪论

传统的家居主要以家居实体和有线进行与网相连接，各种线路可能会有兼容性问题，也可能会出现布线困难等情况，这样的家居系统具有操作不方便、安装成本高、安装复杂、占用室内空间和控制麻烦等缺点。随着物联网技术这项新型技术的越来越兴起，让家居智能化从之前的概想成为了现实的可能[3]；运用微控制器、传感器和短距离无线通信技术为各种家居设备互联连接达到智能控制创造了条件。

在21世纪互联网的时代，智能家居领域的研究同时也具有及其重要的意义。随着物质文明的提高，

人民开始越来越注重其精神文明，因此，人们也开始从吃得饱，穿的暖的传统观念向吃的健康住的舒适

便捷、智能跨越。智能家居的研究会使得人们的生活更有安全保障、生活更环保、生活更便捷、生活更

智能、生活更智慧，因此智能家居研究是个大课题，它提高了国民生活的幸福程度，更是响应了国家所

号召的“智慧生活”。

3. 系统总体设计

3.1. 系统总体设计

本系统是在传统智能家居门窗控制系统的基础上加以改进，采用物联网技术来实现一种低成本、低

功耗、传输速率快的基于物联网的智能家居门窗控制的设计，其主要功能就是通过人为刷卡、客户端控

制或者是系统智能的方式对室内的门窗进行控制，以达到室内智能家居的便捷化、健康化、智能化、甚

至智慧化。

基础节点：各基础节点主要是在ZigBee通信模块(CC2650)上挂载各种基础传感器，包括RFID基础

节点、光照基础节点和温湿度基础节点。RFID基础节点包括RFID阅读器和ZigBee通信模块(CC2650)，

光照基础节点包括光照传感器、A/D转换器和ZigBee通信模块(CC2650)，温湿度基础节点包括IIC、温

湿度传感器和与传统ZigBee [4]不同的ZigBee通信模块(CC2650)。

李爽等

RFID电子标签(门禁卡)：RFID电子标签是一种低频电子标签，其采用RFID技术设计出一种门禁卡。

汇聚节点：主要是CC2650LaunchPad，用于接受各基础发送来的数据，并进行分析、融合、处理来进行驱动步进电机的正反转，同时将数据通过ZigBee无线通信方式发送至网关，以便后续的操作。

RFID基础节点：当RFID电子标签(门禁卡)靠近并贴近RFID基础节点中的RFID阅读器时，这样RFID阅读器会采集到RFID电子标签(门禁卡)中的所含信息，并把采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送给汇聚节点CC2650LaunchPad，传输来的数据会与后台数据库的数据进行匹配，如果匹配成功，CC2650LaunchPad会驱动步进电机正转将门打开。否则，CC2650LaunchPad不进行任何操作。

光照基础节点：用于采集光照强度大小，将采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。本系统中光照基础节点有两个，分别位于室内和室外。

温湿度基础节点：用于采集温湿度参数数据，将采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。

光照基础节点、温湿度基础节点分别采集的光照强度和温湿度数据，会同步通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对采集到的数据进行数据融合来判断室外天气的变化，如果采集的室外光照强度大小和温湿度的大小与后台数据库的下雨天数据几乎相同时，CC2650LaunchPad会驱动窗上的步进电机，以达到关窗的效果。同时也可以判断室内的光线大小和温湿度的大小，如果室内的光线比系统预设值低，则CC2650LaunchPad会驱动窗帘上的步进电机正转，以达到把窗帘打开，此时光线将会增加。否则CC2650LaunchPad会驱动窗帘上的步进电机反转，将窗帘关上。如果室内的温度比系统预设值高，则CC2650LaunchPad会驱动窗上的步进电机正转，以达到把窗打开，进行通风。

网关：与[5][6]不同的是本系统网关的硬件部分主要由ZigBee通信模块(CC2650)和GPRS组成。

ZigBee通信模块(CC2650)主要用来接受汇聚节点CC2650LaunchPad通过ZigBee无线通信方式发送来的数据。GPRS模块主要是用来将汇聚节点所采集的数据上传至客户端以实现客户端的智能实时显示以及智能控制。

客户端：客户端主要是手机、电脑或平板，用来实时智能显示门、窗、窗帘的开关情况以及室内外的温湿度的大小。同时客户端也可以通过GPRS模块与网关进行通信以实现对门窗进行智能控制。如图1所示是总体设计系统原理图。

Figure 1. Schematic diagram of the overall design system

图1. 总体设计系统原理图

李爽等3.2. 感知层设计

该系统的感知层中的传感模块包括RFID阅读器、光照传感器、温湿度传感器等。RFID阅读器与对应的ZigBee通信模块(CC2650)电连接做为RFID基础节点；光照传感器经过A/D转换器与对应的ZigBee 通信模块(CC2650)电连接做为光照基础节点；温湿度传感器通过IIC与对应的ZigBee通信模块(CC2650)电连接做为温湿度基础节点。CC2650与GPRS电连接做为网关也是该系统的汇聚节点，整个系统采用的是星型拓扑网络结构。

RFID基础节点：与[7]不同的是如图2，当RFID电子标签(门禁卡)靠近并贴近RFID基础节点中的RFID阅读器时，这样RFID阅读器会采集到RFID电子标签(门禁卡)中的所含信息，并把采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送给汇聚节点CC2650LaunchPad，传输来的数据会与后台数据库的数据进行匹配，如果匹配成功，CC2650LaunchPad会驱动步进电机正转将门打开。否则，CC2650LaunchPad不进行任何操作。

光照基础节点：如图2所示，用于采集光照强度大小，将采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。光照基础节点有两个分别位于室内和室外。

温湿度基础节点：如图2所示，用于采集温湿度参数数据，将采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。

3.3. 网络层设计

各基础节点上的传感模块采集数据后经过A/D转换器分别与对应的ZigBee通信模块(CC2650)通过有线的方式进行传输数据，最后经过CC2650LaunchPad进行降噪和信号放大处理等，以便后续的传输。各基础节点作为感知层采集到的物理数据会通过ZigBee无线通信的方式发送至汇聚节点CC2650LaunchPad，然后汇聚节点CC2650LaunchPad再对收集的数据进行分析、处理等操作。最后经汇聚节点处理过的数据再通过ZigBee无线通信的方式发送给网关，网关处理数据以便进行该系统的后续传输，系统总体的网络层设计如图3所示。

3.4. 应用层设计

本系统的应用层主要是由客户端和服务器组成，其中客户端和服务器构成C/S模式。客户端和服务器与网关通过GPRS模块进行通信，从而可以实时智能显示门窗的开关状态和室内外的温湿度大小，同时还可以通过客户端对门、窗、窗帘进行智能控制，如图4所示。

Figure 2. Base nodes

图2. 各基础节点

李爽等

Figure 3. Schematic diagram of system communication

图3. 系统通信原理图

Figure 4. System control design

图4. 系统控制设计

4. 系统硬件设计

4.1. 微控制器

4.1.1. 微控制器介绍

本系统采用CC2650LaunchPad (图5)做为该项目的微控制器，CC2650 LaunchPad套件是TI公司自主研发的一款开发板套件。CC2650LaunchPad包括有外部8Mbit串行闪存，支持空中(OAD)固件更新、2X 按钮、CC2650EM-7ID评估模块、2X发光二极管、2X升压组件连接器、标准发射台形状因子、XDS110调试器W/外部目标接口。其特点是：

1) 通过智能手机上的蓝牙智能将LaunchPad连接到云通过BoosterPack连接器访问所有I/O信号。

2) 板载仿真器使您可以立即开始在CCS Cloud中进行代码开发。

3) 通过Simplelink Starter应用实现LaunchPad固件无线升级。

4.1.2. CC2650LaunchPad开发环境

在学习CC2650LaunchPad的过程中，接触到了两种开发环境，一种为CCS (Code Composer Studio)，另一种为IAR。CCS (Code Composer Studio)软件是TI公司官方推荐的软件，其核心为Eclipse，IAR是以C/C++为主要语言的编译环境和调试器，应用于嵌入式系统的开发。无论是哪种开发环境用的都特多，

李爽等

Figure 5. CC2650LaunchPad development board

图5. CC2650LaunchPad开发板

因此网上不乏其使用资料。但是由于CCS开发环境对电脑要求比较高，所以在开发过程中选择IAR为CC2650的开发环境。CC2650的开发环境如图6所示。

4.2. RFID

4.2.1. RFID简介

RFID全称为Radio Frequency Identification，中文意思是无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术(图7)。

4.2.2. RFID在本系统中的应用

本系统中门禁卡为RFID系统中的RFID电子标签，RFID基础节点中RFID阅读器为RFID系统中的RFID阅读器。汇聚节点CC2650LaunchPad为RFID系统中的系统高层。

当门禁卡(RFID电子标签)贴近RFID阅读器时，此时RFID电子标签内置的天线与RFID阅读器内置的天线构成无线连接，以便进行数据传输。RFID阅读器会接受到RFID电子标签所传输来的数据，并通过RFID基础节点中的ZibBee通信模块以ZibBee无线通信的方式发送给CC2650LaunchPad (系统高层)。传输来的数据会与后台数据库的数据进行匹配，如果匹配成功CC2650LaunchPad会驱动步进电机正转将门打开。否则，CC2650LaunchPad不进行任何操作。RFID在本项目的应用如图8所示。

4.3. 传感器

4.3.1. 光照传感器

本系统基础节点中的光照传感器采用BH1750型号，本系统中光照传感器有两个，分别位于室内和室外，其作用是用于采集光照强度大小，将采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。

4.3.2. 温湿度传感器

温湿度传感器是能感受到外界温湿度的变化，并通过器件材料的物理或者化学性质，将温湿度转换成可用电信号的器件或者装置。通常一个理想的温湿度传感器应具备使用寿命长、稳定性好、线性度好、使用范围宽、测量精度高、成本低等特点。

李爽等

Figure 6. IAR development environment 图6. IAR 开发环境

Figure 7. The basic composition of the RFRD system 图7. RFRD 系统的基本组成

Figure 8. RFID system application 图8. RFID 系统应用

本系统中基础节点中的温湿度传感才采用目前比较新的DHT11型号，用于采集室内或者室外的温湿度参数以及参数的变化量，将采集到的温湿度数据通过ZigBee 无线通信方式发送至汇聚节点CC2650LaunchPad ，CC2650LaunchPad 会对数据进行分析、处理，以便进行后续操作。

李爽等

5. 系统软件设计

5.1. 门智能控制设计

5.1.1. 门禁卡控制方式

当RFID电子标签(门禁卡)靠近并贴近RFID基础节点中的RFID阅读器时，这样RFID阅读器会采集到RFID电子标签(门禁卡)中的所含信息，并把采集到的数据通过ZigBee无线通信方式发送给汇聚节点CC2650LaunchPad，传输来的数据会与后台数据库的数据进行匹配，如果匹配成功，CC2650LaunchPad 会驱动步进电机正转将门打开。否则，CC2650LaunchPad不进行任何操作。一种基于物联网智能家居门窗控制系统软件对门的控制流程如图9。

5.1.2. 客户端控制方式

当客户端在客户端的界面上，点击“开门”指令后，传输的数据会通过客户端与网关上GPRS模块构成的无线通路，发送到网关，网关再通过ZibBee无线通信的方式发送给汇聚节点，汇聚节点接受到指令后会与后台数据库指令进行匹配，如果匹配成功则驱动步进电机正转开门。否则不进行任何操作。一种基于物联网智能家居门窗控制系统软件对门的控制流程如图10。

5.2. 窗智能控制设计

光照基础节点和温湿度基础节点采集到的光照强度和温湿度数据，会通过ZigBee无线通信方式发送至CC2650LaunchPad，CC2650LaunchPad会对采集到的数据进行数据融合来判断室外天气的变化，如果采集的室外光照强度大小和温湿度的大小与后台数据库的下雨天数据几乎相同时，CC2650LaunchPad会驱动窗上的步进电机，以达到关窗的效果。同时也可以判断室内的光线大小和温湿度的大小，如果室内的光线比系统预设值低，则CC2650LaunchPad会驱动窗帘上的步进电机正转，以达到把窗帘打开，此时光线将会增加。否则，CC2650LaunchPad会驱动窗帘上的步进电机进行反转，达到将窗帘关上的目的。如果室内的温度比系统预设值高，则CC2650LaunchPad会驱动窗上的步进电机正转，以达到把窗打开，进行通风。

6. 实验测试

基于以上对物理网智能家居门窗系统的理论设计，可以在上述所用的硬件基础之上搭载一个实物物理模型来达到所述功能，各实验环境开发如下：

硬件开发环境：IAR

软件开发环境：ideaIU-12.1.3

Web服务器：Tomcat

1) 硬件主要采用CC2650LaunchPad，实验先做出来硬件实物图模型进行模拟，硬件实物图如图11。

其中各节点：

节点一：温湿度与光照基础节点

节点二：RFID基础节点

节点四：步进电机基础节点

根据以上硬件实物模型，可以把各个硬件模块在室内的环境中布点，并结合室内的智能门、窗进行智能化控制。

2) 在软件开发环境ideaIU-12.1.3中对上述硬件及软件功能界面进行开发，开发部分代码如图12，图13。

3) Web端(图14)。

李爽等

Figure 9. Control flow chart of the system software to the door

图9. 系统软件对门的控制流程图

Figure 10. Control flow chart of system client software to door

图10. 系统客户端软件对门的控制流程图

李爽等

Figure 11. System hardware physical diagram 图11. 系统硬件实物图

Figure 12. RFID opening part of the code 图12. RFID 开门部分代码

李爽等

Figure 13. Window section code 图13. 开窗部分代码

Figure 14. Web end part 图14. Web 端部分

李爽等

6.1. 智能家居门

1) 实验内容

硬件及基础设施包括RFID 阅读器、RFID 标签(门禁卡)和智能家居门，初始化智能家居门是关闭状态，将自主开发的RFID 标签(门禁卡)贴近智能家居门右侧的RFID 阅读器，观察智能家居门的状态变化。

2) 测试结果

将RFID 标签(门禁卡)靠近并贴近RFID 阅读器时智能家居门会在步进电机的驱动之下自动打开。智能家居门的测试结果状态变化如图15。

6.2. 智能家居窗

1) 实验内容

实验基础设施及软硬件包括智能家居窗帘、窗帘控制器、Web 端，在Web 端中的窗帘控制界面分别点击“开”、“关”，观察窗帘的变化。

2) 测试结果

① 智能家居窗帘初始状态为关状态，在Web 端点击“开”智能家居窗帘状态如图16。 ② 智能家居窗帘初始状态为开状态，在Web 端点击“关”智能家居窗帘状态如图17。

Figure 15. Control process of smart home door

图15. 智能家居门控制过程

Figure 16. Curtains control process for smart home 图16. 智能家居窗帘控制过程

李爽等

Figure 17. Curtains control process for smart home 图17. 智能家居窗帘控制过程

7. 结论与展望

7.1. 结论

本系统采用物联网技术来实现一种结构简单、低成本、低功耗、传输速率快、高分辨率、高可靠性的基于物联网技术的智能家居门窗控制的设计，其主要功能就是通过人为刷卡、客户端控制或者是系统智能的方式对室内的门窗进行控制，以达到室内智能家居的便捷化、绿色化、健康化、智能化、甚至智慧化。在设计智能家居门窗的过程中所涉及到主要的工作如下：

1) 在众多开发板中选用TI 公司的CC2650LaunchPad 做为本系统的微控制器，原因是CC2650LaunchPad 具有传输速率快、提供多协议支持、功能齐全并且支持Bluetooth ，ZigBee ，WPAN 等协议，方便构成智能家居门窗系统的无线网络，同时CC2650LaunchPad 具有超低功耗的特点，大大的降低了整个系统的功率。

2) 对智能家居有线技术与无线技术进行对比，最终选择RFID 技术和ZigBee 无线通信技术做为本系统中基础节点和汇聚节点、汇聚节点和网关通信的无线通信方式。

3) 本系统以CC2650芯片为核心对系统进行硬件的设计，通过CC2650英文学习手册学习CC2650硬件的开发，包括CC2650中ZigBee 无线通信的开发、CC2650与RFID 通信的开发、CC2650与传感器通信的开发以及CC2650驱动步进电机的开发。

4) 本系统的网关选取自主设计的网关(CC2650 + GPRS)，在开发的过程中我们需要网关实现以下功能：一方面与通过ZigBee 无线通信的方式与CC2650LaunchPad 进行通信，另一方面通过GPRS 模块与客户端进行连接，实现相互通信的目的。

5) 本系统基础节点与汇聚节点构成星型拓扑网络，以使得整个系统达到控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务等特点。

7.2. 展望

通过对本系统进行反复试验，虽然已经完成实现基本功能，达到了预期设定的目标，但是由于进行毕业设计的时间短暂加上自己本身能力有限，本系统或者是基于物联网技术的智能家居还需针对以下方面进一步的加强和改进：

1) 基于物联网智能家居门窗控制系统在运行过程当中受环境影响很大，

比如在恶劣的环境或者因为

李爽等

电波或信号的干扰，会使系统出现收发信息不灵敏、不稳定等状况，使得系统达不到预期效果。因此，如何提高系统的稳定性和抗干扰能力需要以后的不断努力。

2) 智能家居的功耗问题一直是智能家居领域需要去解决的大方向。本系统的开发板功耗虽说很低，但是系统整体来说功耗还不尽人意，还有待更进一步的降低功耗。

3) 智能家居带给人们方便的同时，也会出现信息安全的问题。如何去加强系统的网络安全防护也是一个值得深思的问题。

4) 本系统为智能家居门窗控制系统，只是对室内的门窗进行智能控制，后期可以对家中冰箱、洗衣机空调等家居进行智能控制；也可以多加几类传感器使得系统的采集室内外的环境参数数据更完全，真正的达到智慧化。

参考文献

[1]钟依平. 物联网对智能家居的影响[J]. 中国公共安全, 2013(22): 282-283.

[2]叶智全. 物联网在生活中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2018(7): 9-10.

[3]宁焕生, 徐群玉. 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J]. 电子学报, 2010, 38(11): 2590-2599.

[4]高崇鹏, 胡广朋. ZigBee网络中Cluster-Tree拓扑的改进与优化[J]. 信息技术, 2017(11): 157-160.

[5]马妮娜. Zigbee物联网网关系统的实现研究[J]. 计算机光盘软件与应用, 2014(13): 63-64.

[6]姜立明, 庄卫东. ZigBee/GPRS技术在精准农业中的应用研究[J]. 农机化研究, 2014(4): 179-182.

[7]Danev, B., Capkun, S., Masti, R.J. and Benjamin, T.S. (2012) Towards Practical Identification of HF RFID Devices.

ACM Transactions on Information and System Security (TISSEC), 15, Article No. 7.

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智能家居控制系统课程设计报告20

XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统）学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月

综合实训任务书

目录前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)

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物联网智能家居设计报告

通信与信息工程学院数据通信及网络技术项目名称：花知万物（智能浇水）班级：姓名：学号：成绩：评通信与信息工程学院二〇一七年

1.项目背景现代人们追求生活的质感，在家里，景观性和环保性的盆栽是很多人的不二选择，可忙碌的现代生活常常使人忘记给植物浇水，造成植物死亡。为了解决这个问题，本次设计的花知万物系统是一个结合智能家居并依据土壤湿度高低自动浇水的智能花盆系统。 2.项目技术分析 2.1 传感器技术传感器是能够感受被测量信息，并能将其按一定规律转换成电信号，以便实现信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的器件或装置。传感技术同计算机技术、通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点看，如果把计算机看成是识别和处理信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，传感器就是信息系统的“感觉器官”。早在20世纪80年代，世界已进入传感器时代，传感器产业被公认为是最具发展前景的高技术产业之一。它以技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。就以汽车为例，一辆普通轿车要用几十个传感器，豪华轿车要用几百个传感器。在不远的将来，无人驾驶汽车将在公路上行驶，可以想象，它要用多少传感器。因此，可以说，传感器技术将改变人类生活。本次设计主要应用了温度传感器和湿度传感器，用来感知室内温度和土壤湿度。 2.2 嵌入式微控制器技术嵌入式微控制器就是将整个计算机系统集成到一块芯片中，以某一微处理器内核为核心加入一些功能部件来适应不同的应用需求。嵌入式微控制器的典型代表是单片机，单片机从诞生之日起,就称为嵌入式微控制器.它体积小,结构紧凑,作为一个部件埋藏于所控制的装置中,主要完成信号控制的功能。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。由于微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。为了适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的名不同的是存储器和外设的配置极封装。这样可以最大限度地与应用需求相匹配，从而减小功耗和成本。本次设计采用单片机，写入相应代码完成相应的硬件布置来控制整个系统的工作。 2.3短距离无线通信技术物联网技术的出现，将信息互通的方式从H2H扩展至M2M，是一种新的通过物物互联来实现感知世界的技术手段，开辟了信息化的新途径。通过一个小型的、短距离的无线网络可以实现在任何时间、任何地点与任何人进行通信，从而促使RFID、蓝牙、ZigBee、UWB等技术应运而生。短距离无线通信技术作为物联网架构体系的主要支撑技术得到了迅猛的发展，应用范围逐步扩大。

物联网智能家居系统毕业论文

物联网智能家居系统毕业论文 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

天津电子信息职业技术学院毕业论文题目物联网智能家居系统姓名专业班级指导教师完成时间天津电子信息职业技术学院制

摘要：随着经济的高速增长。建立一个低成本、高效率的智能家居系统已成为当今世界的一个热点话题。目前越来越多的智能家居产品出现在市场上，其中以基于电话网的智能安防系统居多。目前在我国，使用家庭电话的用户越来越少，而且电话线路受地域的影响严重容易损坏，所以这类产品局限性很大。随着电信GSM网络覆盖范围的无缝化、广阔化以及手机的日益普及为基于GSM网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。本文设计了一种基于GSM网络的智能家居系统。本系统采用cortexA8为系统控制核心，对家庭中出现的意外情况使用各种传感器进行采集，然后通过GSM模块把采集到的信息发送给管理人员，管理员根据收到的信息发送相关指令给GSM模块来控制现场执行机构，完成意外情况的排除。关键词：智能家居 GSM 传感器远程控制

目录一、绪论--------------------------------------------------------- 1 （一）智能家居概述------------------------------------------- 1 （二）智能家居网络构成--------------------------------------- 2 1、家居网络控制平台--------------------------------------- 2 2、智能家居子系统----------------------------------------- 2 3、智能家居网络的信号传输介质----------------------------- 3 4、远程控制技术概括---------------------------------------- 4 5、智能家居控制系统的国内外发展现状----------------------- 5 二、系统需求分析及方案-------------------------------------------- 6 （一）应用程序功能需求分析------------------------------------ 6 （二）开发环境需求分析---------------------------------------- 6 1、硬件环境---------------------------------------------- 6 2、软件环境---------------------------------------------- 7 三、硬件模块及其驱动设计实现-------------------------------------- 7 （一）主控模块----------------------------------------------- 7 （二）通信模块----------------------------------------------- 7 1、 TC35模块简介------------------------------------------ 7 2、 TC35模块与cortexA8连接方式--------------------------- 7 3、传感器模块--------------------------------------------- 8 四、系统软件部分------------------------------------------------- 36 （一）主程序及大致流程--------------------------------------- 36 1、温度监测线程------------------------------------------ 37 2、视频监测线程------------------------------------------ 38 3、报警流程---------------------------------------------- 39 （二）短消息程序设计----------------------------------------- 40 1、 AT指令介绍------------------------------------------- 40 2、PDU编码规则------------------------------------------- 42 3、短信模式设置------------------------------------------ 42 4、短信的发送方法---------------------------------------- 43

智能家居控制系统-课程设计报告

综合实训任务书

目录前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (4) 1.3 按键和LED模块 (6) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (7) 2 软件设计 (8) 2.1 ADC模块 (8) 2.1.1 ADC模块原理描述 (8) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (9) 2.2 SSI 模块 (9) 2.2.1 SSI模块原理描述 (10) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (11) 2.3 定时器模块 (11) 2.3.1 定时器模块原理描述 (11) 2.3.2 定时器模块流程图 (12) 2.4 DS18B20模块 (12) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (13) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (13) 2.5 按键模块 (14) 2.5.1 按键模块原理描述 (14) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (14) 2.6 PWM模块 (15)

2.6.1 PWM模块原理描述 (15) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (16) 2.6 主函数模块 (16) 2.6.1 主函数模块原理描述 (16) 2.6.2........................... 主函数模块程序设计流程图16 3．验证结果.. (17) 操作步骤和结果描述 (17) 总结 (18)

智能家居系统需求分析

智能家居系统 1 智能家居整体系统的功能分析背景和系统结构图的介绍智能家居又称住宅智能化，是智能建筑的重要组成部分。它随着科技的高速发展和人们生活要求的不断提高而应运而生，成为21世纪的热点技术。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，该过程（系统）利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术构建与家居生活有关的各种子系统，并将其有机结合在一起，通过统筹管理，将智能家居的被动静止结构转变为具有智慧的新动态，为住户生活提供全方位的信息交换功能，帮助家庭和外部、使用者与家庭环境之间保持信息交流畅通，优化人们的生活方式。图1为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。图1 智能家居系统结构图通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通

过全新的3C技术（Computer Communication Control Technology），提供了全方位的信息服务，赋予了家居生活安全、舒适、节能的特性。设计原则（1）功能需求。智能家居注重满足人们在方便性和舒适度方面的需求，如：遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其他电气设备），网络化控制、场景控制，本地控制等。（2）高性价比。在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本的条件下，尽可能满足用户需求。（3）通用性。目前所有的智能家居技术都处于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。（4）兼容性和可扩展性。随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产品和技术的诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。（5）布线简洁。易于安装，符合大多数人的习惯。（6）安全性。包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。设计依据设计依据主要有：《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》《社会公共安全标准汇编》《防盗安全门通用技术条件》（GB17565—2007）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16—2008）《安全防范工程程序要求》（GA/T 75—1994）《家庭布线标准》（TIA/EIA 570—A）《计算机软件开发规范》（GB 8566—1988）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ 232—1982）《建筑智能化系统工程实施及验收规范》（DB 32/366—1999）《建筑智能化系统工程评估标准》（DB 32/T367—1999）

智能家居家电控制系统系统设计说明

xx家电控制系统设计说明一、定义智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。二、表述智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小

基于物联网的智能家居的应用案例

智能监控系统在智能家居方面的应用 1.需求分析随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，人类开始迈人以数字化和网络化为平台的智能化社会，人们对工作、生活等环境的要求也越来越高，其中正在兴起的基于物联网技术的智能家居则是依照人体工程学原理，融合个性需求，将感应器嵌入到与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等中，通过现有网络链接、控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。但由于体制、行业利益等方面的原因，我国目前的三表远程计量、住户安全监控、小区管理等系统大都自成体系，独立设备、独立线路结构、独立的管理运营模式．在该模式下，无疑会造成人员和设备的极大浪费，同时会给住户带来使用上的极大不便及增加维护、维修的工作量．基于以上考虑，本着以下五个原则设计了本智能监控系统． 1)充分利用好住宅区现有的信息化资源，尽可能保护住户的现有信息化软硬件设备投资． 2)采用先进成熟的技术和标准．在构建小区智能监控系统时采用符合业界标准的、先进的、成熟的技术，避免短期重复建设和技术落后，充分借鉴其它行业的成功经验，吸取其失败教训，少走或避免走弯路，做成一项精品工程。

3)高度的安全性．全面有效监控家居安全，无论是家庭防盗，还是住户的水、电、气使用及其它家用设施的安全，包括网络的自身安全。 4)可扩充性．在满足住户现有设备安全监控的前提下，对小区及住户未来的发展需求作总体规划，便于在进行监控网构建时软硬件上留下一定的扩充余地。 5)操作界面友好，提供在线帮助，操作简单。 2.系统架构 2.1系统的整体结构图1系统整体结构示意图如图l所示，从网络结构上看，系统主要由三层网络组成，最底层网

智能窗户项目设计报告

智能窗户设计报告组别：普招电子二组指导老师：朱国贞

摘要：随着电子技术的发展和人民生活水平的提高，自动控制系统已经越来越多的被用到现代智能化建筑中，与此同时，人们对家居生活的要求也越来越高，“安全、方便、人性化”的家居产品日益成为人们的青睐对象。根据预计，在未来的几年时间里，安装智能窗户的用户将不断增加。根据人们的需求，设计了一款具可为住户提供安全、方便、舒适的环境的智能窗户，该装置可不间断检测室外的天气情况，通过识别室外的天气情况，控制窗户开合，可以防止雨水对室物品的损害；当有强风时，窗户可自动关闭，防止沙尘等对室物品及环境的损害；还可以检测光强度，可根据光强度指数自动关窗；最后，还可以实现远程控制窗户开合，让用户得到尽可能的舒适的体验。该装置功能的实现是以STM32芯片为主控，加之各个传感器监测天气状况，并以LCD 液晶屏显示相应性能指标，并且采用GSM模块进行远程控制。关键词：实时控制、自动控制、风雨传感器、粉尘传感器、光强度传感器、单片机

目录一．绪论 1.1选题的背景———————————————————4 1.2选题的意义———————————————————5 二．系统方案 2.1系统框图————————————————————6 2.2各模块功能概述—————————————————6 三．详细设计方案 3.1具体性能指标——————————————————7 3.2各模块原理及电路图 3.2.1系统供电部分——————————————————7 3.2.2 系统主控模块——————————————————8 3.2.3 GSM通讯模块——————————————————8 3.2.4 外部环境监测模块————————————————9 3.2.5 LCD液晶显示设置模块——————————————11 3.2.6 电机传动装置——————————————————11 3.3软件部分 3.3.1程序流程图———————————————————12

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。家庭智能化即智能化家居 (Smart Home)，亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图1所示。图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主从机两大模块，当主机触发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主

基于物联网的智能家居系统设计

基于物联网的智能家居系统设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

报告名称：基于物联网的智能家居控制系统设计方案班级组号：指导老师：组长学号姓名：组员学号名字： 2017年3月17日目录一. 项目背景 (1) 二. 系统需求分析 (1) 1.方便的手持设备.............. .. (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. . (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. .. (2) 6.远程控制.............. .. (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) .设备组成 (5) .功能 (5)

.程序流程图 (6) 2.智能照明系统 (7) .设备组成 (7) .功能 (7) .程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) .设备组成 (8) .功能 (9) .程序流程图 (9) 4.门禁系统 (10) .设备组成 (10) .功能 (10) .程序流程图 (10) 5.烟雾检测系统 (11) .设备组成 (11) .功能 (11) .程序流程图 (12) 6.空气质量检测系统 (12) .设备组成 (12) .功能 (12) .程序流程图 (13) . 六.团队成员的分工安排 (13)

智能家居控制系统设计

智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案广东领航者科技有限公司

一、概述本方案设计采用witlife智能家居控制系统。维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无

缝接入小区网络对讲、家庭物联网。二、网络家居控制系统的设计标准本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准）三、智能家居系统结构原理智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下：智能家居控制系统结构智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制

智能家居系统设计方案

智能家居系统设计方案一、智能家居概述智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等，将家居生活有关的家用电器设备和住宅设施监控集成，构建高效的家用电器日程事务管理系统，提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并可实现节能环保的居住环境。通常我们把实施智能家居系统的过程称为智能家居集成。二、智能家居系统范围智能家居系统的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居集成控制管理系统、家居照明控制系统、住宅安防系统，这些是智能家居配置的必备系统，还有家庭影音系统、家庭环境控制系统，家庭门窗窗帘自动控制系统、家庭宠物喂养控制系统、家庭智能单品电器等是智能家居系统配置的可选系统。三、智能家居系统功能介绍本方案针对别墅三层智能家居系统规划有可视对讲门禁系统、远程访问控制系统、定时控制系统、远程监控及安防报警系统、

灯光控制系统、家电控制系统等六大子系统。以下针对各系统作系统功能组成说明： 1.可视对讲门禁系统访客来访，您在家时的情境 (1)访客可直接透过别墅门口机呼叫室内机做可视对讲，确认访客身份开门。 (2)当呼叫时，您不在室内主机旁，您不用再急急忙忙地跑到对讲管理主机接听，只要拿起家用的电信分机即可与来访客人对讲/开门。 (3)您也可以使用室内对讲分机，做访客呼叫对讲/开门。 (4)您也可以拿起专用的遥控器控制开门。访客来访，您不在家时的情境 (1)当您外出时，可于智能控制管理主机设定外出转接，当客人来访时，系统会作呼叫转移，您可以用手机与来访客作对讲。 (2)若是您的家人忘了带锁匙时，可直接于手机上透过3G网络做远程控制开门。或者使用短消息发送关键词密码方式，经系统辨识确认后，也可以开门。 (3)当您外出时，可于智能控制管理主机设定外出转接，当客人来访时，系统会作呼叫转移，您可以直接用手机与门口访客做对讲。主人回到家时的情境

基于物联网的智能家居控制系统设计

基于物联网的智能家居控制系统设计【摘要】本文结合了ZigBee无线通信技术、物联网技术、人工智能技术、传感器技术以及人脸识别技术等提出了基于物联网的智能家居控制系统的软硬件设计方案，并实现了智能化家居系统主要任务。【关键词】智能家居；ZigBee无线通信；CC2530 0 引言随着经济的飞速发展，科技的不断进步，人们对于生活水平的要求逐步提高，对于家居环境的舒适度特别是家居的智能化程度提出了越来越高的要求。 1 系统整体结构系统主要分五个部分组成，供电部分：供电部分为智能家居控制系统室内系统部分供电。系统远程通信部分：系统远程通信部分主要是通过Internet进行远程控制家居设备。中央控制器：中央控制器是智能家居控制系统的核心部分，中央控制器接收由各个功能子模块采集到的数据信息然后对采集到的数据信息进行处理分析，并根据分析的数据做出相应的指令。功能子模块：每个功能子模块实现自己特定的功能。系统室内通信部分：系统室内通信部分主要是各功能

子模块与中央控制器之间的通信，选择的无线组网技术是ZigBee无线技术。 2 系统的硬件设计 2.1 中央处理器型号中央处理器采用CC2530芯片，CC2530所使用的是一个单周期的8051兼容性CPU内核。 2.2 LCD液晶显示屏接口硬件电路本设计中人机交互界面选择LCD液晶显示屏，采用以ST7920控制芯片的12864。 2.3 温度传感器硬件节点设计智能家居控制中室内环境的温度是我们进行控制的主要因素之一。利用温度传感器进行室内温度的采集，将采集到的结果传送到中央处理器，根据当前温度值做出相应的处理，控制空调等设备进行温度的调整。本设计采用DS18B20温度传感器进行温度的采集。DS18B20的电路原理图如图3所示： 2.4 湿度传感器硬件节点设计智能家居控制中室内环境的湿度同样也是我们进行控制的主要因素之一，利用湿度传感器进行室内湿度的采集，将采集到的结果传送到中央处理器，根据当前湿度值做出相应的处理，控制加湿器进行湿度的调整。本设计湿度传感器模块中采用的湿敏电阻是

基于物联网的智能家居系统的设计与应用

河南牧业经济学院毕业论文题目基于物联网的智能家居系统的设计与实现学号14330302030 班级14级物联网2班专业物联网应用技术系别信息与电子工程学院作者姓名罗帅完成时间2017.5.11 指导教师李娜娜职称助教

基于物联网的智能家居系统设计与应用摘要针对目前物联网的研究现状，结合已有的物联网技术从系统的工作原理和功能实现上，设计了一套较完善的智能家居系统。本系统各功能模块由家居总控主机统一监控和管理，并采用有线与无线结合的系统组网方式，实现家居安防、家居监控、家电智能等功能。所设计的系统功能齐全、性能稳定、操作方便且具有可扩展性。作为新的智能家居技术，本论文将详细介绍智能家具的功能以及在现实中的应用，从根本上解决智能家居在大多数家庭中技术的局限性以及成本的进一步降低，从而更加广泛的推广智能家居的技术，实现大多数家庭的现代化智能家居系统的受用。关键词智能家居系统家居安防家居监控家电智能传感器

目录目录 (3) 一．物联网智能家具技术的发展概况 (4) 二．智能家居的定义 (5) 三．系统的主要工作原理 (6) 3.1总控极技术 (6) 3.2多功能彩屏遥控器基本工作原理及功能 (7) 3.3基于物联网的智能家居系统的结构与功能设计. 7 四．物联网智能家居的实例 (11) 4.1空调及温控 (11) 4.2灯光 (12) 4.3音响系统 (12) 4.4家庭安全 (13) 4.5花草种植 (13) 4.6个人护理 (13) 4.7马桶系统 (14) 五.结束语 (14) 六．参考文献 (15) 七．致谢 (16)

一．物联网智能家具技术的发展概况既互联网技术之后，物联网作为一个信息技术综合应用的代名词，掀起信息产业第三浪潮，大国纷纷将其纳为重点领域，显而易见，它将影响到政治，军事，经济，环境等方方面面，必在未来极大地改变人们的生活。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这里包括两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此可总结出，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、光电感应器、全球定位系统、激光扫描器信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的实时连接，方便识别、管理和控制。在2011年的产业规模超过2600亿元人民币，行业竞争将会越来越激烈。在市场应用方面，2011年从整体来看，占据中国物联网市场主要份额的应用领域为智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业、智能环保和智能家居等。本文研究的是基于物连网技术的智能家居系统。 “智能家居”，又称智能住宅，是通过采用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术，建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统等组成的家庭服务与管理集成系统，从而实现全面、安全、舒适的居住环境以及便利的通讯网络家庭住宅。把与家庭生活有关的各种子系统有机结合在一起统一管理，使生活舒适、安全、和高效，具有良好的发展前景。随着科学技术的发展和物质生活水平的提高，人们对家居生活环境的要求也越来越高。家居不再是生活起居的场所，同时也是休闲、娱乐的地方。目前，高科技技术已经融入智能建筑当中，智能的概念也不断得到深化和更新。建设部要求根据不同消费者的需求，推动家居数字化、建筑智能化，产品便利化的发展，未来智能家居市场潜力巨大。

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计摘要 “智能家居控制系统”是以单片机为控制核心，通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。其中温度测量是通过DS18B20芯片实现，日期时间是通过DS1302实现，家用电器开关通断是通过继电器实现，各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况，既可以提升家居安全性、便利性、舒适性，又能实现环保节能的居住环境。是未来家电控制发展的主要趋势。本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案，然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个模块。分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计，并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。本课题借助Proteus软件进行电路仿真，Keil软件进行程序设计编译，使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中，最终成果是使用MX-51开发板，外加SRD-05VDC型号继电器实现的。最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号，遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断，按奇数次为通电，按偶数次为断电，继电器之间工作独立。关键词：STC89C52单片机；继电器；DS18B20；DS1302；红外模块；LCD1602

Abstract The kernel control of IHCS(Intelligent Home Control System) is STC89C52. It can measure the current temperature, calculate Date and Time, control electrical components’switching to realize long-distance dominating the electrical components by using the infrared module controlling the STC89C52. Current temperature measuring is realized by DS18B20, while date and time displaying is realized by DS1302. Electrical components’ switching is decided by electromagnetic relay, when all of the information and data is displayed by LCD1602. The system may have a long-distance control of electrical components. It not only will improve the safety, convenience, comfort of our living condition, but also can it save the energy to be an environmental friendly living style. It is the main tendency of the future electricity control. It was firstly introduced in this essay that the IHCS block diagram and program. It dividing the system into controlling module, infrared, timing, temperature, electromagnetic relay and display module. And introducing the circuit, analyzing the theory, designing the software of them except controlling module one by one. After that, controlling module connects this five modules into a system, then births the IHCS. In this essay, it project background of the production and the concept and sense of IHCS. In the essay, it is simulated by Proteus, the program is designed by using Keil, the last but not the least is that it downloads the software by STC-ISP into MX-51development board and debugs. The final result is when it is starting up, the LCD1602 displays the current time date, time, environment temperature and the current working electromagnetic relays’number. The remote control button ’1’,’2’,’3’separately controls number’1’,’2’,’3’electromagnetic relay. When pushing odd times, the electromagnetic relay connects, when pushing even times, the electromagnetic relay breaks. Different electromagnetic relays work separately. The key words:STC89C52 singlechip; Electromagnetic relay;DS18B20；DS1302；analyze module；LCD1602