基于Android手机的智能家居远程控制系统
基于Android的智能家居远程控制

基于Android的智能家居远程控制熊守丽摘要随着移动互联网的快速发展和深入广大普通百姓的日常生活,人们对于家居生活的智能化控制提出了越来越高的要求,也涌现了不同技术下的智能家居控制系统的开发与设计;而在这其中,移动终端的智[本文来自于]能家居远程控制能够较好的满足大众的需求,也成为了许多探究者研究的重要课题。
在这样的形式背景下,对智能家居远程控制进行一番深入的探究有着十分重要的社会意义和应用价值。
因此,本[本文来自于]文就当下常见的移动设备的Android操作系统下的智能家居远程控制这一问题,详细阐述其技术特点、软硬件组成以及设计开发等内容。
【关键词】Android平台远程控制系统智能家居功能模块设计与实现智能家居的远程控制,指的是通过一系列的信息化技术构建智能化的、住宅为主体的家居生活。
智能家居生活具有便捷、高效、实时控制以及舒适性等基本特点。
对于生活节奏、工作强度越来越大的大众群体而言,有着不可替代的重要性。
而如何才能有效的将物联网技术、自动控制等技术成功的应用到家居生活的远程控制中去,如何才能够实现移动设备终端的远程控制、如何才能够构架高效的移动平台让大众群体享受到智能家居远程控制的便捷等一系列问题都是我们在发展过程中亟待解决的内容。
基于这样的发展现状和研究背景,本文基于Android 的智能家居远程控制系统从Android平台及相关技术概述、远程控制系统总体构建以及智能家居功能模块的设计与实现等方面展开一番论述和剖析。
1 Android平台及相关技术概述1.1 Android平台基于Android的智能家居主要依托于Android平台,在Android平台的移动客户端,如智能手机、平板电脑等,采用了整合的策略思想,包括底层Linux操作系统、中间层的中间件和上层的Java应用程序。
通过这些应用程序,我们可以实现在远程控制系统中需要使用的功能。
Android平台主要有可替换的应用程序框架支持组件、优化的图形库、结构化的数据存储、多媒体支持的多种格式以及丰富的开发环境。
基于Android操作系统的智能家居系统设计

基于Android操作系统的智能家居系统设计智能家居系统是基于物联网技术和人工智能技术的一种智能化家居系统,可以实现家庭中各个设备和设施之间的互联互通,提升家居生活的便利性和舒适度。
本文将介绍基于Android操作系统的智能家居系统的设计方案。
一、需求分析1. 手机控制:用户可以通过手机控制智能家居系统,包括开关电器设备、调节设备参数等。
2. 时间控制:用户可以通过设置系统的定时任务来实现设备的自动操作,如定时开关灯、定时开启空调等。
4. 安全监控:系统应能够接入家庭安防设备,如摄像头、门锁等,实现家庭安全监控、远程查看等功能。
5. 能源管理:系统应能够通过智能电表等设备实时监测家庭能耗情况,并提供相应的能源管理功能。
二、系统设计1. 硬件设计:智能家居系统需要与各种设备进行互联,包括电器设备、安防设备等。
可以通过WiFi、蓝牙等无线通信方式来实现设备的互联互通。
2. 通信模块设计:系统需要提供与手机通信的接口,可以通过蓝牙、WiFi等无线通信方式与手机进行连接,实现手机对系统的远程控制。
3. 用户界面设计:系统应提供直观、友好的用户界面,方便用户进行操作。
可以使用Android操作系统的UI框架,设计出简洁明了的界面,支持触摸操作和手势控制。
5. 语音识别模块设计:系统可以通过语音识别模块实现对语音的识别和解析。
可以使用现有的语音识别引擎,如百度语音识别引擎或科大讯飞语音识别引擎,实现语音指令的识别和解析。
三、系统实现2. 软件实现:使用Android开发工具进行开发,使用Java语言编写代码。
根据系统设计的功能模块,依次实现各个模块的功能。
3. 测试与优化:在开发过程中进行测试,发现问题及时修改。
在实际使用中,根据用户反馈和需求进行优化和改进。
四、总结本文设计了基于Android操作系统的智能家居系统,并介绍了系统的需求分析、系统设计和系统实现的方法。
通过这样一个智能家居系统,可以实现手机控制、定时任务、语音控制、安全监控、能源管理等功能,提升家庭生活的便利性和舒适度。
基于Android平台的智能家居控制应用研究

基于Android平台的智能家居控制应用研究现代人们对于智能家居的需求越来越高,这不仅提高了日常生活的方便性,同时也为人们带来了不同的生活方式。
基于这样的需求,各类智能家居控制应用应运而生。
本文将探讨基于Android平台的智能家居控制应用研究,包括其特点、功能和未来发展方向。
一、Android平台的智能家居控制应用特点1. 便携性高由于Android平台的智能家居控制应用可以在移动设备上运行,因此用户可以在任何地方随时进行智能家居设备的控制。
这种便携性大大降低了用户的使用门槛。
2. 易扩展性强在Android平台上,智能家居控制应用可以通过应用商店或开发人员提供的插件进行扩展,用户可以自主选择需要的插件应用,实现智能家居设备的功能扩展。
3. 人性化交互智能家居控制应用通过图形化界面、语音控制等方式,提供简洁、友好的人性化交互方式,用户不需要掌握复杂的技能就可以轻松控制家中各类智能设备。
二、Android平台的智能家居控制应用功能1. 控制家庭设备用户可以通过智能家居控制应用,轻松控制家中各类智能设备,包括灯光、电器、家电、空调、窗帘等等,提高生活的舒适度。
2. 安全监控智能家居控制应用提供了安全监控功能,用户可以通过手机对家庭安全进行实时监控、报警等。
在家庭具有独立的安全防范系统的同时,也方便了用户对家庭安全的掌控力度。
3. 远程管家通过智能家居控制应用,用户可以实现远程控制,例如出差在外,就可以通过手机远程查看家中情况,遥控家庭设备等等。
三、Android平台的智能家居控制应用未来发展方向1. 智能设备融合未来智能家居控制应用将从单一的设备控制,向更广泛的智能设备融合方向发展,例如手机与电视机结合,实现家庭娱乐的智能化控制。
2. 人工智能人工智能技术的普及将推进智能家居控制应用的发展,例如语音控制,智能识别等。
未来的智能家居控制应用将更加智能,更符合人们的需求。
3. 数据安全智能家居设备的普及,也意味着数据安全的高度重视。
基于Android平台的智能家居控制系统研究

基于Android平台的智能家居控制系统研究智能家居是一个日益流行的概念,近年来受到了越来越多人的关注和追捧。
而智能家居的核心则是智能控制系统,而基于Android平台的智能家居控制系统的研究则成为了当前热门的研究方向之一。
一、智能家居的基本概念智能家居是指通过各种技术手段,将家居中的多个设备和系统联网,构建成一个智能控制系统。
这个智能控制系统可以实现家居中的多种功能,如自动化控制、远程控制、智能安防、智能环境监测等。
智能家居通过将各种设备联网,让人们在家居生活中获得更便捷、更智能、更舒适的体验。
二、智能控制系统的组成智能控制系统主要分为两个部分:前端设备和控制中心。
前端设备包括各种家居设备,如智能电器、智能摄像头、智能门锁等等。
这些设备通过各种传输方式,如Wi-Fi、蓝牙、红外等等,与控制中心相连,交流数据。
控制中心则是智能控制系统的核心。
控制中心负责接收前端设备传输的数据,对这些数据进行处理和分析,再将指令发送到前端设备,实现对家居的自动化控制和管理。
由于Android平台的开放性和灵活性,越来越多的智能家居厂商将眼光投向了Android平台。
Android平台可以快速构建智能控制系统,提供丰富的开发工具、软件库和应用程序接口,使得开发者可以在Android平台上快速构建功能丰富、易用性高的智能家居控制系统。
三、基于Android平台的智能家居控制系统的关键技术(一)局域网通信技术局域网通信技术是Android平台上的智能家居控制系统的重要技术之一。
智能家居中的各种设备,如智能家电、智能门窗、智能摄像头等等,需要通过局域网通信技术实现互联互通。
Android平台提供了各种通信技术的支持,如Wi-Fi、蓝牙、NFC等等。
开发者可以根据不同的应用场景选择适合的通信技术,以确保智能家居设备之间的稳定、高效通信。
(二)远程控制技术远程控制技术是实现智能家居远程控制的关键技术之一。
利用远程控制技术,用户可以通过互联网远程控制家庭中的各种设备,如智能电器、智能家居安防设备等等。
基于Android平台的智能家居控制系统研究与开发

基于Android平台的智能家居控制系统研究与开发智能家居控制系统是指通过智能设备将家庭中的各种设备进行无线联网和控制,使家庭生活更加方便、舒适和高效。
基于Android平台的智能家居控制系统,无疑是智能家居领域中的一大亮点。
本文将探讨基于Android平台的智能家居控制系统的研究与开发。
一、智能家居概述随着互联网的飞速发展,智能家居技术越来越受到大众的关注。
智能家居作为一种新的生活方式,不仅可以实现家居中的各种设备的联网和智能化控制,而且可以为人们提供更加便捷、安全、舒适和高效的生活方式。
智能家居系统可以分为两个主要部分:智能家居控制设备和智能家居终端设备。
智能家居控制设备包括智能硬件设备和智能软件应用程序。
智能家居终端设备包括手机、平板电脑、电脑、智能电视等。
二、基于Android平台的智能家居控制系统控制设备是一个智能家居系统的核心,其中包括控制中心、智能家居网关与智能设备,如能源管理、家居安防、智能家电等。
选择Android作为智能家居控制系统的平台主要是因为Android系统具有很强的功能性、高度的开放性、良好的软硬件支持、强大的社区和良好的用户体验。
目前,Android平台已经逐渐成为了智能家居控制系统的首选操作系统平台。
基于Android平台的智能家居控制系统,核心就是以Android为控制平台、智能家居控制器为连接核心,配合各种类型传感器(如湿度传感器、温度传感器、气压传感器等),能实现对家庭中诸多硬件控制:如家庭照明、家庭音响、家庭电视、空调、智能家居安防等,再通过云技术,实现远程遥控、远程监控等功能。
三、基于Android平台的智能家居控制器的功能实现AsSmart为一款基于Android平台的智能家居控制器,主要包括以下功能:1. 支持多种智能设备控制,包括电视、音响、灯光、智能家电等。
2. 支持多种智能家居模式的设置,如“离家模式”、“回家模式”等。
3. 管理智能家居设备,包括开启、关闭、定时控制和设备状态查询等。
基于Android系统的智能家居控制系统设计

基于Android系统的智能家居控制系统设计第一章:引言智能家居是未来家居的重要发展方向,通过科技手段实现家居智能化,方便了人们的生活,提高了生活的品质。
而移动智能终端已经成为人们日常生活中不可或缺的工具,基于Android系统的智能家居控制系统的设计,将更进一步方便人们的生活,提高人们的生活质量。
本文主要阐述了如何基于Android系统设计智能家居控制系统,并介绍了该系统的主要设计方案及实现过程。
第二章:智能家居系统的基本原理智能家居系统通过物联网技术,将家庭成员和家庭设备互相连接,通过设备之间的通信实现家庭设备的集中控制。
无论是家庭空调、电视、音响,甚至包括灯光和窗帘等设备,都可以通过智能家居系统进行控制。
智能家居系统通过智能终端进行操作,可以实现集中控制和智能预设。
通过远程控制,家庭成员可以在外出时控制家庭设备,从而提高安全性和便利性,同时也可以节省能源。
第三章:智能家居系统的设计方案基于Android系统的智能家居控制系统的设计,主要分为以下几个方面:3.1 硬件架构智能家居控制系统采用基于树莓派的硬件平台,树莓派是一款小型的计算机,可以很好地支持智能家居系统的运行。
此外,智能家居控制系统还需使用各种传感器和执行器设备,如温湿度传感器、光照传感器、电灯控制模块、窗帘控制模块等。
3.2 软件开发智能家居控制系统采用Android系统进行开发,实现的功能有如下:①用户注册和登录②配置物联网设备③家庭设备的远程控制④实现加密传输和数据备份3.3 数据库设计智能家居系统需要存储大量的用户信息和设备数据,因此需要一个强大的数据库来满足需求。
可以选择使用MySQL数据库或SQLite数据库进行设计,实现对数据的高效存储和管理。
3.4 系统架构智能家居系统的总体架构分为前台和后台两部分,前台是由客户端程序组成,主要负责与用户进行交互,提供数据输入和输出等功能。
后台主要由服务器程序组成,用于处理前台传送的请求,对数据库进行管理和协调,确保系统正常运行。
基于Android操作系统的智能家居系统设计
基于Android操作系统的智能家居系统设计智能家居系统是指通过物联网技术将各种家居设备连接在一起,通过智能终端进行远程控制和管理的系统。
随着智能手机的普及,基于Android操作系统的智能家居系统成为了现实。
在设计智能家居系统时,首先需要确定要连接的家居设备。
这些设备可以包括电视、空调、灯光、安防系统、窗帘等等。
这些设备需要支持无线通信技术,比如Wi-Fi、蓝牙等,才能和Android手机连接。
需要设计和开发一个Android应用程序,用于控制和管理家居设备。
这个应用程序需要支持与各种设备进行通信的协议,比如MQTT、CoAP等。
通过这个应用程序,用户可以实现对家居设备的远程控制,比如打开电视、调节空调温度、控制灯光等。
除了远程控制,智能家居系统还可以具备一些智能化的功能。
比如可以根据用户的习惯和偏好,自动打开电视、调节空调温度,实现人性化的家居体验。
系统还可以实时收集各种家居设备的数据,比如温度、湿度、能耗等,为用户提供数据分析和优化建议。
在智能家居系统设计中,数据的安全性和隐私保护是非常重要的。
智能家居系统通过无线网络传输大量的敏感数据,比如用户的个人信息、家庭情况等,必须保证数据的机密性和完整性。
在设计系统时,需要采用一些安全措施,比如数据加密、身份验证等,来保护用户的数据安全和隐私。
智能家居系统还可以与其他人工智能技术结合起来,实现更多的智能化功能。
比如可以通过人工智能算法分析用户的行为模式,推荐适合用户的设备控制方案。
通过机器学习算法,系统可以自动学习用户的习惯和偏好,提供个性化的家居体验。
基于Android操作系统的智能家居系统设计涉及到多个领域的知识,包括物联网技术、无线通信技术、数据传输技术、安全技术等。
设计好的智能家居系统可以提供便利、安全、智能的家居体验,提高人们的生活品质。
《2024年基于Android的智能家居控制系统的设计与实现》范文
《基于Android的智能家居控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,智能家居已经成为人们生活中的重要组成部分。
通过集成先进的信息技术,智能家居为我们的生活带来了便捷和舒适。
本篇论文将探讨基于Android平台的智能家居控制系统的设计与实现。
该系统利用Android设备作为用户界面和控制器,实现对家居设备的远程控制和监控。
二、系统需求分析1. 用户需求:用户需要能够通过Android设备远程控制和监控家居设备,包括灯光、空调、电视等。
同时,用户还需要一个友好的界面来显示家居设备的状态。
2. 功能需求:系统应具备以下功能:设备控制、设备状态监控、用户界面、远程访问等。
三、系统设计1. 硬件设计:系统主要由Android设备、家居设备和服务器组成。
Android设备作为用户界面和控制器,家居设备包括灯光、空调、电视等,服务器负责处理用户的请求并控制家居设备。
2. 软件设计:软件设计包括Android应用设计和服务器端设计。
Android应用负责与用户交互,提供友好的界面和操作方式。
服务器端采用B/S架构,使用Java语言开发,通过Socket或HTTP协议与Android应用进行通信。
四、系统实现1. Android应用开发:首先,使用Android Studio进行应用开发,设计友好的用户界面。
其次,使用Android SDK中的API实现与服务器端的通信,发送控制指令和获取设备状态信息。
最后,进行应用的测试和优化,确保应用的稳定性和用户体验。
2. 服务器端开发:服务器端采用Java语言进行开发,使用Spring框架实现MVC模式。
服务器端应具备处理用户请求、控制家居设备、存储设备状态信息等功能。
同时,服务器端应具备安全性措施,如身份验证和访问控制等。
3. 通信协议:系统采用Socket或HTTP协议进行通信。
Android应用通过WiFi或移动网络与服务器端建立连接,发送控制指令和获取设备状态信息。
基于Android操作系统的智能家居系统设计
基于Android操作系统的智能家居系统设计随着科技的发展,智能家居系统的概念也被越来越多的人所关注和接受。
智能家居系统是通过互联网和物联网技术将家庭中的各种设备连接起来,实现家居设备的智能化控制和自动化管理。
而Android操作系统则是当前最流行的移动操作系统之一,其开源的特性使其得到广泛的应用,不仅在手机和平板电脑领域,也被用于智能家居系统的设计与开发。
智能家居系统设计基于Android操作系统,可以通过手机、平板电脑等移动终端对家中的各种设备进行智能化控制和管理。
设计一个基于Android操作系统的智能家居系统,需要考虑以下几个方面:1. 硬件设备的选择和连接:智能家居系统设计需要根据用户的需求和场景选择合适的硬件设备,如智能电灯、智能插座、智能门锁等。
这些硬件设备需要与Android设备连接,可以通过Wi-Fi、蓝牙、红外线等方式进行连接和控制。
2. 用户界面设计:Android操作系统具有友好的用户界面和丰富的交互方式,可以设计一个简洁直观的用户界面,方便用户对智能家居设备进行控制和管理。
用户界面可以包括设备的列表、设备状态的显示、设备控制的按钮等。
3. 远程控制和管理:基于Android操作系统的智能家居系统可以实现远程控制和管理功能,用户可以通过手机或平板电脑在任何地点对家中的设备进行控制,如远程开关灯、远程打开门锁等。
4. 安全性和隐私保护:智能家居系统设计需要考虑用户的安全性和隐私保护,防止出现不安全因素和隐私泄露问题。
可以采用安全加密技术和权限管理机制,确保用户的数据和隐私安全。
5. 智能化联动控制:智能家居系统设计可以通过设定一些规则和条件实现智能化联动控制,如设置一键回家模式,当用户离开家时自动关闭电灯、关闭电视等设备。
可以通过定时任务、传感器等方式实现智能化联动控制。
6. 数据分析和智能优化:基于Android操作系统的智能家居系统还可以通过数据分析和智能优化功能,进一步提升用户体验和便利性。
基于Android开发技术的智能家居控制系统设计
基于Android开发技术的智能家居控制系统设计智能家居控制系统是一种通过智能设备和网络技术实现对家居设备进行远程控制和自动化管理的系统。
随着科技的不断发展,智能家居控制系统在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍基于Android开发技术的智能家居控制系统设计,包括系统架构、功能模块、技术实现等方面的内容。
一、系统架构设计智能家居控制系统的架构设计是整个系统设计的基础,合理的架构设计可以提高系统的稳定性和可扩展性。
基于Android开发技术的智能家居控制系统通常包括三层架构:应用层、业务逻辑层和数据访问层。
1. 应用层应用层是用户与系统交互的界面,用户通过应用层与系统进行交互,实现对家居设备的控制和管理。
在Android平台上,应用层通常由Activity、Fragment等组件构成,负责展示界面和接收用户操作。
2. 业务逻辑层业务逻辑层负责处理用户操作并调用相应的服务进行处理。
在智能家居控制系统中,业务逻辑层主要包括设备管理、场景设置、定时任务等功能模块,通过业务逻辑层实现对家居设备的控制和管理。
3. 数据访问层数据访问层负责与数据库进行交互,实现数据的读写操作。
在Android开发中,可以使用SQLite数据库或者Room Persistence Library等技术实现数据访问功能,确保数据的安全性和一致性。
二、功能模块设计基于Android开发技术的智能家居控制系统通常包括以下功能模块:1. 用户登录注册模块用户登录注册模块是系统的入口,用户可以通过该模块进行账号注册和登录操作,确保用户身份的合法性。
2. 设备管理模块设备管理模块允许用户添加、删除和管理家庭中的各类智能设备,如灯光、空调、窗帘等,实现对设备状态的监控和控制。
3. 场景设置模块场景设置模块允许用户创建不同场景,并将多个设备状态组合在一起,实现一键控制多个设备的功能,提升用户体验。
4. 定时任务模块定时任务模块允许用户设置定时任务,如定时开关灯、定时调节空调温度等,实现自动化管理,提高生活便利性。
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百度文库 - 好好学习,天天向上 -1 基于Android手机的智能家居远程控制系统
罗云1,胡伊菁2,刘松林3 (武汉纺织大学 电子与电气学院)
摘要:针对家里的安全和防盗问题、同时也为了满足人们日益智能化的生活需求,提出了一种基于Android智能手机编写的Java应用程序作为远程控制系统,Cortex-M3作为中央控制器,利用物联网技术的智能家居系统。该系统不仅能适用于普通的住宅家庭用户,也可用于酒店等地方。经验证,智能家居系统成本低、可靠性高、设备简单、实用性强。 关键词:Android;Java;Cortex-M3;智能家居 百度文库 - 好好学习,天天向上
-2 0 引言
版随着生产力的不断发展,人们的物质生活水平不断提高,传统的家居系统成本高,安全性差已经无法满足人们的需求了,于是要求借助物联网技术和移动终端实现“安全的、方便的、实时的”智能家居控制系统 [1]。设计的这款基于Android手机的智能家居远程控制系统的创新点在于(1)利用智能手机进行远程控制,达到实时性的要求(2)有全面的安全预警系统(3)通过手机远程监控室内情况,防止盗窃。随着Android平台的扩张,“智能家居”系统也会被投入应用。
1 系统设计方案 智能家居系统主要是利用基于Android系统下编写Java应用程序智能手机作为远程控制终端,用户操作手机终端,通过GPRS网、WiFi网发送控制命令,将数据传到家中的网络设备,实现实时与家中的中央处理器(CORTEX-M3)通信,将命令传送到不同的MCU(STC89C52RC)单元,然后中央控制器进行数据处理的操作,再经网络将有效数据返回给用户,以实现对家里各用电器的操作与监控,当家发生异常情况,如:天然气泄漏、入室盗窃等,可通过安全预处理系统及时处理,并在第一时间将信息告知用户以便及时处理,将损失尽最大可能减小为零[2]。系统的设计框图如图1所示:
图1 系统总设计框图 2 系统硬件电路设计
智能家居控制系统硬件部分的设计主要有四部分: (1)控制单元:微控制器Cortex-M3(LM3S811)与STC89C52作为数据处理及控制模块。系统采用的单片机 Cortex-M3和STC89C52,Corttex-M3具有大量的库函数和GPIO口,方便编程使用[3]。 (2)安全报警系统:主要由红外传感器、气体传感器等模块实时采集数据,通过DS18B20实现温度检测,GSM模块实现告警功能。若有天然气泄漏,则启动蜂鸣和led灯进行声光器报警,同时自动关闭燃气阀门并且打开排风扇并且向用户手机终端通过GSM模块发送短信和电话报警。 百度文库 - 好好学习,天天向上 -3 (3)手持终端:具有Android系统的手机终端。 (4)受控部件:大功耗电器(如白炽灯、电饭煲等),电动燃气阀门、排风扇、灭火装置等,这些家用电器的控制必须要加上继电器才能通过单片机来完成。 (5)网络及监控单元:路由器,网卡,摄像头。采用的是环宇飞扬V6摄像头,稳定性和兼容性高。 单片机控制模块 采用的核心模块的控制器是 Corttex-M3和STC89C52, Cortex-M3是一个32位处理器内核。内部的数据路径是32位的,寄存器是32位的,存储器接口也是32位的。CM3采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,并且可与MCS-51 兼容,系统具有大量内存存储数据,可提供于许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,并且Corttex-M3具有大量的库函数和GPIO口,方便编程使用。 天然气泄漏检测 天然气泄漏,MQ-5气体检测模块的数字输出口输出低电平,单片机检测到信号由高到低并延时一会,再判断还是为低,则启动蜂鸣和led灯进行声光器报警,同时自动关闭燃气阀门并且打开排风扇,同时向用户手机终端通过GSM模块发送短信和电话报警。 开窗模块 系统中使用的28BYJ48直流步进电机来实现窗户的开启和关闭。步进电机必须加以驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候,步进电机静止,所以工作过程中用了一块芯片ULA2003来驱动步进电机的运转。 步进电机的驱动电路如图2:
图2 步进电机驱动电路 以太网卡模块 系统选用的ENC28J600芯片作为以太网控制器,芯片连接如图3所示:ENC28J60是带有标准串行外设接口(SPI)的独立以太网控制器,能与配备有SPI的MCU使用,作为以太网接口[4]。ENC28J60能提供10M/S的数据传输速率,该芯片介入以太网只需配合以单片机、两个脉冲变压器、和一些无源器件,非常适合小型嵌入式以太网接入。系统中由单片机STC89LE5A60S2负责将数据进行以太网协议、IP协议的封装,发送到网络上,接受来自于网百度文库 - 好好学习,天天向上 -4 络的数据,它是M3与外网的通行桥梁,STC89LE5A60S2与LMS811之间的通行通过UART串口完成,M3对来自STC89LE5A60S2的串口信息进行判断,可以选择自行处理,也可以选择通过串口转发给其他MCU。 为了配合ENC28J60芯片的使用,并能够连接到广域网中,需要集成IP协议。uIP协议是是使用于低至8位或16位处理器的可实现的极小的TCP/IP协议栈,其对RAM的需求比一般TCP/IP协议的要求要小,将其与单片机c代码同时编译,可实现TCP/IP的基本功能。对于一般小容量的51单片机而言,一般很难同时容纳ENC28J60驱动代码与uIP协议代码,为此采用了加强型的51单片机STC89LE5A60S2,它采用了贴片封装,具有60K的程序容量,可使用的晶振,以及~的低功耗工作电压。 由STC89LE5A60S2负责将数据进行以太网协议、IP协议的封装,发送到网络上,接受来自于网络的数据,它是M3与外网的通行桥梁,STC89LE5A60S2与LMS811之间的通行通过UART串口完成,M3对来自STC89LE5A60S2的串口信息进行判断,可以选择自行处理,也可以选择通过串口转发给其他MCU。
图3 ENC28J60芯片接线图 家电控制模块 本系统控制家用电器是通过单片机控制的,而单片机一般只支持5v供电,不能满足要求,所以我们采用PNP管(8550)与继电器结合使用的方法,在继电器常断点连入居民用电,从而实现达到直流小电压控制交流高压的目的。典型代表如图4所示
图4 ENC28J60芯片接线图 GSM报警模块
GSM报警模块中适用SIM300型号的芯片,采用TEXT模式实现中文短信的发送,实现自动拨号,采用ATH指令
自动挂机。利用AT指令可完成控制GSM模块进行SMS通讯的所有流程。当家中出现天然气泄漏或者是盗窃等情况,GSM报警模块会主动发送短信到手机终端[5]。欧洲通信委员会ETST发布的GSM07.05标准AT指令集是目前全球所百度文库 - 好好学习,天天向上 -5 有GSM模块均支持的收发SMS的命令集,常见的AT指令见表1。
表1 与SMS有关的AT指令 命令 功能 AT+CMGL 列出SIM卡中的短信息 AT+CMGR 读短信息 AT+CMGF 选择短信息格式 AT+CMGS 发送短信息 T+CMGD 删除短信息 AT+CNMI 显示新收到短的信息
3 系统软件设计 系统的软件部分主要由四大部分构成: (1)Java软件:开发一款基于Android手机的“智能家居”应用软件 (2)数据的采集与分析程序:向手机终端发送信息,或者接受网络数据,进行处理并进行相应操作 (3)GSM安全预警:编写各传感器驱动程序并进行实时数据判断,经GSM(SIM300)进行告警并 (4)事件的执行:接受代码并进行匹配,若符合则执行相应操作 系统软件流程图 如图3所示,首先人为的从手机端发送数据,数据经过手机网络通过uIP协议和家中的路由器进行通信,然后将数据包解包并通过串口协议传送给M3。
图5 系统工作流程图 基于安卓手机的智能家居界面 百度文库 - 好好学习,天天向上 -6 STC89C52串口接收数据并处理 M3作为主要的微控制器,会和下面的子处理器单片机STC89C52进行通信,通过串口通信实现。如下面的串口通信图所示,串口通信过程中还包括系统时钟的初始化及外设时钟使能、GPIO的初始化、USART的初始化、中断源的配置: RCC_Configuration (); GPIO_ Configuration (); USART_ Configuration (); NVIC_ Configuration ();
4系统功能测试 基于上述的分析,我们以开发的基于Android手机系统的Java软件作为移动控制平台,采用LM3S811作为中央控制模块,通过网络模块进行数据的通信,使用户能远程控制家电,并通过监视模块用户能够实时了解家中状况。并且当用户在家中时,可以通过手机实现室内控制家电的功能。先进行各项基本功能测试,打开各个房间的灯、窗户、测量室温、打开电饭煲,然后进行安全系统测试,模拟有天然气泄漏,此时安全系统自动关闭燃气阀,并打开排风扇,同时GSM模块向手机终端发送告警信息,再通过手机远程查看家中状况。模拟发送火险,安全系统启动自百度文库 - 好好学习,天天向上 -7 动灭火装置,并发送告警信息。再模拟入室盗窃,安全系统发生声光报警,并向手机端告警,利用手机通过监控设备,查看家中情况。
5 总结 本系统通过把手机软件与智能家居系统相结合,设计实现出一种安全可靠、性价比极高、能够广泛、易操作、时尚感强的远程家居控制系统。基于android手机系统的智能家居软件,远程控制实时可靠,易于操作,系统性价比高,不仅能实现远程无误操作,而且具有极高的安全性,联网方便,实现了先在市场上少有的手机远程监控的功能。体现了智能化、人性化、时尚感强的特点,并且具有浓厚的生活气息,目前很少有成品的基于手机终端的智能家居远程控制系统,本系统具有很广阔的市场前景。本系统若能加以推广,则能真正意义上实现“移动物联,让生活尽在掌握中”的设计理念,倒时将颠覆人们传统的生活理念,将带给他们的是更加智能化、时尚化、舒适化的现代生活模式。
参考文献 项目来源:自主研究、论文发表 作者简介:罗云至今) 性别:女 主要研究方向:通信与信息处理
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