智能系統(tǒng)中單片機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)與問(wèn)題的解決策略

高然

摘要：當(dāng)今世界進(jìn)入信息化時(shí)代，電子技術(shù)日趨成熟與完善，在生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等等場(chǎng)景中運(yùn)用十分廣泛。當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)在廣泛的領(lǐng)域得到運(yùn)用，效果很好。本文試圖在智能家居系統(tǒng)中單片機(jī)運(yùn)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)與問(wèn)題解決策略方便進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī)? 智能家居系統(tǒng) 運(yùn)用場(chǎng)景? 優(yōu)化選擇? 問(wèn)題解決策略

中圖分類(lèi)號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

人類(lèi)科技文明進(jìn)步是必然的。當(dāng)前家庭中使用電腦的越來(lái)越多，使用各種電子產(chǎn)品的越來(lái)越多。從原始的“草繩記事”進(jìn)步到“刻畫(huà)書(shū)寫(xiě)記事”再進(jìn)步到錄音錄像等類(lèi)型的“電子記錄”時(shí)代。當(dāng)今世界進(jìn)入信息化時(shí)代，電子技術(shù)日趨成熟與完善，在生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等等場(chǎng)景中運(yùn)用十分廣泛。當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)在廣泛的領(lǐng)域得到運(yùn)用，效果很好。本文試圖在智能家居系統(tǒng)中單片機(jī)運(yùn)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)與問(wèn)題解決策略方便進(jìn)行探究。

在當(dāng)前條件下根據(jù)各階層家庭的不同需求，建立相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)化智能家居系統(tǒng)。我們?cè)O(shè)計(jì)把含有單片機(jī)的各種電子產(chǎn)品或者電子設(shè)備連接到臺(tái)式電腦或者手提式電腦或者智能手機(jī)上，希望實(shí)現(xiàn)近程操控和遠(yuǎn)程操控之間的隨意轉(zhuǎn)換，讓家居生活更加快捷、快樂(lè)。

先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)服務(wù)于人們。在交通運(yùn)輸中，在軍事科技研究中，在醫(yī)院醫(yī)療系統(tǒng)中，在貨物中轉(zhuǎn)站中，在科研單位科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，在各類(lèi)輕工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中，單片機(jī)的運(yùn)用場(chǎng)景已經(jīng)非常廣泛而成功。

當(dāng)我們仔細(xì)觀(guān)察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)分散運(yùn)用服務(wù)于人們的家居生活，成功的案例越來(lái)越多。比如現(xiàn)在的電風(fēng)扇既可以手動(dòng)又可以遙控，現(xiàn)在的電視機(jī)既可以手動(dòng)又可以遙控，空調(diào)同樣如此。這些生活設(shè)備都運(yùn)用了成熟的紅外遙控技術(shù)與裝置。

試想當(dāng)我們跨進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)的5G時(shí)代，上述提到的電風(fēng)扇、電視機(jī)、空調(diào)等等家居設(shè)備與裝置必定會(huì)在紅外遙控技術(shù)的基礎(chǔ)上更上一層樓，各種電子產(chǎn)品或者電子裝置完全可以單片機(jī)化，再把單片機(jī)化的各種電子產(chǎn)品或者電子裝置與臺(tái)式電腦或者手提式電腦或者智能手機(jī)互相聯(lián)通就可以實(shí)現(xiàn)近程操控和遠(yuǎn)程操控之間的隨意轉(zhuǎn)換。

在此，我設(shè)想以單片機(jī)為核心，為中樞系統(tǒng)，以家庭內(nèi)涉及到的一切電子產(chǎn)品、電子設(shè)備為子系統(tǒng)，組建一個(gè)局域網(wǎng)似的可操控的可升級(jí)換代的家居系統(tǒng)，我們暫且可以稱(chēng)之為可升級(jí)的智能家居系統(tǒng)。

一、硬件選擇，組裝與建立系統(tǒng)。

1、單片機(jī)最優(yōu)化選擇，最為核心的中樞指揮系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

單片機(jī)可以選擇當(dāng)前最先進(jìn)的頂級(jí)產(chǎn)品32位單片機(jī)，它具有極高的運(yùn)算速度。代表產(chǎn)品有 Inetel 公司的MCS-80960系列’Motoola的M68300系列，ARM系列單片機(jī)。

2、家庭內(nèi)的電子產(chǎn)品、電子設(shè)備自身設(shè)計(jì)一個(gè)子系統(tǒng)安裝上單片機(jī)。

家居生活中使用的各種各樣的電子設(shè)備、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和建立可最優(yōu)化和升級(jí)的子系統(tǒng)。

比如建立家庭影院系統(tǒng)包括影視播放、攝像存儲(chǔ)、勁舞娛樂(lè)。這需要購(gòu)買(mǎi)超大屏幕液晶顯示器、功放、音箱、同步攝像存儲(chǔ)的攝像機(jī)，勁舞電子傳感墊，卡拉OK麥克風(fēng)設(shè)備，霓虹閃光設(shè)備等等。比如建設(shè)家庭式樣的小型健身房。根據(jù)個(gè)人喜好可以安放跑步機(jī)，可以設(shè)計(jì)乒乓球訓(xùn)練系統(tǒng)。比如建立可以遠(yuǎn)程觀(guān)看與操控的家庭內(nèi)外全視角的監(jiān)控系統(tǒng)。我們可以選擇具有攝像功能的海康威視（iDS—2DC7423MW型號(hào)）的房屋內(nèi)外監(jiān)控?cái)z像頭。比如建立室內(nèi)溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括空調(diào)、進(jìn)風(fēng)排氣設(shè)備與裝置。比如建立煙火報(bào)警系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)非常重要，關(guān)系到安全。我們可以選擇南京斯坦德攬?jiān)驴萍加邢薰局悄軣熁饳z測(cè)儀。比如建立家庭照明系統(tǒng)。比如建立家居四周灑水與澆灌排水系統(tǒng)。比如建立房屋四周可以伸縮的遮雨遮陽(yáng)裝置系統(tǒng)。比如建立可以遠(yuǎn)程觀(guān)看與操控的電視機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電飯煲、除塵器、熱水器、門(mén)禁設(shè)備、車(chē)庫(kù)門(mén)、電梯等等子系統(tǒng)。

3、建設(shè)家庭小型的局域網(wǎng)絡(luò)與工作組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

在此建設(shè)中需要適合的臺(tái)式電腦、光貓、路由器、無(wú)線(xiàn)WiFi信號(hào)接收器、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)、各個(gè)安裝了單片機(jī)的電子產(chǎn)品與電子設(shè)備、微波感應(yīng)聲光報(bào)警器等等。

各種相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用軟件。比如攝像頭錄像監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程控制電腦軟件等等。

4、單片機(jī)核心中樞系統(tǒng)與各個(gè)子系統(tǒng)設(shè)備與裝置互聯(lián)，并且連接到移動(dòng)設(shè)備上。這需要選擇成熟的相應(yīng)的應(yīng)用軟件。

5、電力能源保證。我們的設(shè)計(jì)使用電源是生活用電220V電源。我們可以設(shè)計(jì)加裝一組斷電后的自動(dòng)發(fā)電設(shè)備。

6、信號(hào)聯(lián)通保證。我們可以選擇有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模式，這是采用布線(xiàn)連接;也可以選擇無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模式，這是采用WiFi信號(hào)連接，需要各個(gè)電子產(chǎn)品加裝無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器。有線(xiàn)模式的信號(hào)比無(wú)線(xiàn)模式的信號(hào)穩(wěn)定。

這些子系統(tǒng)融入單片機(jī)核心中樞指揮與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。主人隨身攜帶移動(dòng)設(shè)備，可以隨時(shí)監(jiān)視家庭的一切情況，可以隨時(shí)指揮家庭中任何電子設(shè)備、電子產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)人性化個(gè)性化智慧化精簡(jiǎn)化高效的智能家居模式。

二、系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)問(wèn)題。

1、培養(yǎng)更多的專(zhuān)業(yè)人才。如果將來(lái)實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的大面積推廣，那么就需要培養(yǎng)一大批適應(yīng)智能家居系統(tǒng)的電子工程師、電子科學(xué)家、電子工匠。這些人才不僅能精通專(zhuān)業(yè)，還應(yīng)該在實(shí)踐之中創(chuàng)新，為人們的家庭生活提供越來(lái)越好的服務(wù)。

2、建立一支專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍服務(wù)。在智能家居系統(tǒng)實(shí)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)意外損壞或電子元件老化等等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，我們要提前準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)措施，其中建立一支專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍服務(wù)于智能家居系統(tǒng)，這是必不可少的。

3、系統(tǒng)升級(jí)。隨著更加先進(jìn)與成熟的技術(shù)出現(xiàn)，主人可以選擇更優(yōu)化的系統(tǒng)配置，實(shí)現(xiàn)更好的效果。

綜上所述，單片機(jī)的實(shí)用價(jià)值非常寬廣。當(dāng)前人們的系統(tǒng)化應(yīng)用率不高，使用單片機(jī)進(jìn)行物物互聯(lián)的家庭數(shù)量也很少。我相信在不久的將來(lái)如本文所設(shè)計(jì)構(gòu)想的可升級(jí)的智能家居系統(tǒng)必然會(huì)受到越來(lái)越多家庭的青睞，從而選擇應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

《輕工科技》廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院主辦。