基于云平臺的智能家居監控系統設計

西安航空學院電子工程學院 馬 昭

中國石油集團西部鉆探工程有限公司蘇里格氣田項目經理部 王志磊

西安航空學院電子工程學院 楊耀輝

1 引言

智能家居集家用電器、信息采集、通信設備等，為人們提供健康、舒適、方便的居住環境[1]。通過將家居系統接入互聯網，可實現遠端對家居的實時監控，避免發生一系列不安全的情況發生。

2 智能家居監控系統總體設計

本監控系統主要包括：傳感器、控制器、移動設備及家居控制[2]。傳感器采用外熱釋電磁傳感器和振動傳感器用來檢測人員出入的情況，控制器采用機智云硬件gokit3（S），該控制器包括STM32最小系統，以及ESP8266無線網絡模塊。移動終端可以使用手機或者平板電腦。智能家居監控系統總體結構圖如圖1所示。

圖1 智能家居監控系統總體結構圖

3 驅動電路設計

3.1 信號輸出電路

輸出電路采用光耦隔離驅動電路，將單STM32輸出的3.3V轉化變成24V的信號，驅動24V繼電器實現家居開關控制，采用達林頓晶體管ULN2803與光耦隔離芯片PS2801-4，將STM32輸出的微弱信號放大并將端口輸出的3.3V電壓轉化成為24V。其工作原理圖如圖2所示。

圖2 信號輸出電路原理圖

3.2 信號輸入電路

信號輸入電路主要完成對家居現場設備的數字信號采集，是將24V信號轉換成3.3V送給STM32控制器。信號輸入電路圖如圖3所示。

圖3 信號輸入電路原理圖

4 系統軟件設計

在機智云產品開發服務進行軟件設計。平臺開發界面如下圖4所示：

圖4 軟件開發界面

5 實驗結果及總結

當人體靠近時，熱釋電傳感器就會接收到相應的紅外信號，當撥動震動傳感器，在兩個傳感器的共同作用下，可以看到控制相應的繼電器得電，控制信號相應的傳送到手機端。通過手機APP發送開關信號，可看到現場繼電器動作，其實驗實物圖如圖5所示。最終通過實驗驗證了設計的可行性。該本設計具有操作簡單，實用性較強的優點。

圖5 實驗實物圖