智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊杰

摘 要：由于人類社會(huì)不斷進(jìn)步，科技不斷快速發(fā)展，尤其是電腦技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、人性化為平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)世界。智能型的家居其實(shí)是在本有住宅的前提下，使用電腦技術(shù)、嵌入型技術(shù)、無線通訊技術(shù)、因特網(wǎng)技術(shù)確保家庭各類終端裝備能夠銜接為1個(gè)物物關(guān)聯(lián)的總體，能夠在生活中完成智能方式的調(diào)控，還有網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端監(jiān)視與經(jīng)管。早已變成人類社會(huì)住宅開發(fā)的導(dǎo)向，并且變成本世紀(jì)關(guān)于新概念住宅的一類必須的態(tài)勢。這篇文章的因此對于基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：智能家居 單片機(jī) 聲光報(bào)警 LCD顯示電路

1.智能家居系統(tǒng)概述

智能化家居指將各種家用自動(dòng)化設(shè)備、電器設(shè)備等供住戶使用的終端安裝帶有感知技術(shù)的智能裝置結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)傳輸交互功能，幫助住戶與設(shè)備之間完成信息互聯(lián)對接，從而營造一種居住安全、環(huán)境健康、生活便利、服務(wù)周到的氛圍。智能化技術(shù)經(jīng)歷了信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)化發(fā)展，從單一的總線產(chǎn)品到物聯(lián)網(wǎng)集成，賦予了建筑一個(gè)“大腦”。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

由以上任務(wù)分析和設(shè)計(jì)思想可設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的總框圖如下所示：

使用STC單片機(jī)作為中央處理芯片，選用DHT11溫濕度傳感器和MQ-2煙霧傳感器等傳感器作為媒介采集家居環(huán)境參數(shù)，通過三個(gè)按鍵完成使用者預(yù)設(shè)溫濕度的調(diào)節(jié)，經(jīng)過單片機(jī)綜合處理轉(zhuǎn)化為可顯示的數(shù)據(jù)在液晶顯示器上顯示，并通過LED燈與蜂鳴器完成聲光報(bào)警，達(dá)到檢測室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的目的。

3.硬件設(shè)計(jì)

基于 PLC 控制系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，必須要以“構(gòu)建舒適的家庭環(huán)境”為核心，根據(jù)圖 1 所介紹的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

3.1安防系統(tǒng)。安防系統(tǒng)是整個(gè) PLC 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，主要是指通過智能居控制器、可視對講監(jiān)控系統(tǒng)、家庭報(bào)警系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對火災(zāi)報(bào)警、防盜報(bào)警、管道泄漏報(bào)警等，并提出相應(yīng)的檢測設(shè)備，包含圖1中所介紹的智能防盜門。在硬件設(shè)計(jì)中，必須要通過安裝在住宅內(nèi)或者周圍的探測傳感器來收集相關(guān)資料，并將其上傳到智能家居控制器上進(jìn)行識別，若智能控制器認(rèn)為信息存在風(fēng)險(xiǎn)，并會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，并通過無線傳輸基礎(chǔ)將相關(guān)信息上傳到居民手中。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵，就是各類傳感器，例如玻璃傳感器、天然氣傳感器等以及相對應(yīng)的防保系統(tǒng)、緊急求助系統(tǒng)等。

3.2照明系統(tǒng)。在基于PLC的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了能夠營造更好的照明效果，并提高居民的舒適度，在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以采用智能調(diào)光技術(shù)，通過變換的照明色彩為人們提供溫馨的生活環(huán)境。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要采用手動(dòng)控制與自動(dòng)控制來調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)。其中手動(dòng)控制來通過房屋內(nèi)的相關(guān)按鈕來控制燈的變化，或者通過兒種按鈕來組合成為多種不同狀態(tài)色彩。在自動(dòng)控制階段，確?？蛷d的主燈亮度能換個(gè)根據(jù)客廳中的光照強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最大程度上利用電能；而客廳中的彩燈可以根據(jù)不同的模式進(jìn)行調(diào)整，例如“節(jié)日模式”、“離家模式”、“口常照明模式”等，根據(jù)不同模式，照明系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，保證照明效果能夠滿足居民的需求。

3.3遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)所控制的終端有家用電器、煤氣閥門、自來水、門窗、空調(diào)、取暖等。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是通過手機(jī)中安裝 APP，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制終端器件。當(dāng)住戶出門在外時(shí)，可以在 APP 上觀測到家中電器工作情況，可以根據(jù)天氣情況控制門窗開啟關(guān)閉，可以隨時(shí)檢查煤氣閥門、自來水是否關(guān)閉；當(dāng)住戶在回家的路上時(shí)，可以提前打開家中的空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)，到家門以后通過門口感應(yīng)開啟家中的燈具或窗簾，讓家中的能耗更低。日常生活中，自動(dòng)抄表系統(tǒng)同樣重要，防止出現(xiàn)人工抄表讀數(shù)不準(zhǔn)的情況。不僅是住宅室內(nèi)可以應(yīng)用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，公共區(qū)域一樣可以應(yīng)用智能系統(tǒng)。例如：針對高層住宅中電梯數(shù)量有限，上下班高峰期間等待時(shí)間過長，在一些高端的樓盤當(dāng)中有電梯預(yù)約功能。住戶需要將自身平時(shí)上下班搭乘電梯的大致時(shí)間提交給云管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過對整棟大廈的住戶綜合計(jì)算，然后自動(dòng)計(jì)算出某時(shí)間段的最佳搭乘電梯編號，從而有效提高電梯的運(yùn)行效率。針對網(wǎng)上購物后上班族取貨問題也開發(fā)了智能快遞收取柜，智能快遞收取柜是通過本棟住戶提前輸入自己手機(jī)信息等個(gè)人信息后，當(dāng)快遞員需要投遞時(shí)可以輸入收貨人的手機(jī)號碼，從而自動(dòng)打開其中一個(gè)空的快遞柜門。當(dāng)快遞員把物品放入快遞柜關(guān)上門后，快遞柜自動(dòng)發(fā)送取物通知和取物密碼到收獲用戶手機(jī)中，大大方便了上班一族收取快遞。

結(jié) 語

此次設(shè)計(jì)以單片機(jī)模塊為基礎(chǔ)，實(shí)施智能型的家居檢測調(diào)控體系的策劃，以單片機(jī)模塊的最小體系為基礎(chǔ)實(shí)施的策劃，另外同樣是多傳感裝置相容的策劃。使用簡潔的線路與經(jīng)濟(jì)的探究辦法完成室內(nèi)煙霧的檢測和警報(bào)、溫濕度的檢驗(yàn)與展示等一系列相關(guān)操作。此次策劃不但讓自己認(rèn)識到我國境內(nèi)和海外關(guān)于智能型的家居發(fā)展的情況還有在將來的發(fā)展導(dǎo)向，最為關(guān)鍵的是豐饒了自身的學(xué)識，加強(qiáng)了動(dòng)手的實(shí)力。在策劃的最后環(huán)節(jié)盡管得到了某一成績，然而同樣遇到了許多不能預(yù)測的難題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 童曉渝，房秉毅，張?jiān)朴? 物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展分析[J]. 移動(dòng)通信，2010，09：16-20.

[2] 趙瑞芬. 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)智能家居的初探[J]. 科技信息，2010，22：199.

[3] 涂亮，段紅光. 基于433無線收發(fā)模塊的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電視技術(shù)，2012，06：44-46.

[4] 張維華，皇曉琳. 物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化綜述[J]. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012，07：35-38.