智能家居控制系統設計與實現

文小滿

[摘 ? ?要]隨著我國市場經濟和科技不斷發展，市場上智能家居用到的技術也有很多，包括通信技術，WiFi技術這些技術在應用過程中，選型和種類都比較多，系統技術應用的實際情況，對整個智能家居系統有很大的影響。設備人員在對智能家居醫院進行選擇中會選擇更加科學的技術，這樣可以更加有效的提升整個智能家居的應用效率和質量。

[關鍵詞]智能家居;控制系統;設計

[中圖分類號]TP273 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）01–00–03

[Abstract]With the continuous development of China's market economy and science and technology， there are many technologies used in smart home in the market， including communication technology and WiFi technology. There are many types and types of these technologies in the application process. The actual situation of the application of system technology has a great impact on the whole smart home system. Equipment personnel will choose more scientific technology in the selection of smart home hospitals， which can more effectively improve the application efficiency and quality of the whole smart home.

[Keywords]smart home; Control system; Design

智能家居在發展的過程中，主要利用的是綜合性的技術和網絡通信技術，安全防范技術，自動化控制技術，這些技術與家居設備在建設過程中有非常重要的關聯性。在整個家庭事務管理系統中，為了更加有效地提升家具的安全性，舒適性和藝術性，設計人員也開發出來了一些環保節能的智能家居，為人們創造一個舒適的居住環境。本篇文章主要探討了智能家居在設計發展過程中的設計理念，選擇一些云平臺的智能家居控制系統設備的家具進行操控管理，技術人員對智能家居進行自動化斷電，要對室內的溫度和氣體都進行監測管理。智能家居在整個安卓和蘋果設計系統中，屬于一個自發的APP，在控制設備運行的過程中，如果遇到危險，智能家居可以第一時間報警。

1 系統總體設計

智能家居系統在設計的過程中，主要由傳感檢測模塊，核心控制模塊和無線通訊模塊所構成。傳感檢測模塊在對智能家居各項參數指標進行檢測，對無線通訊模塊進行科技處理，選擇合適的APP系統進行顯示，如果數據參數指標異常，單片機會對整個電機模塊做好控制設備。智能家居在應用過程中，關于人可以將計算機網絡數據信息應用其中，智能家居可以提高整個發展的質量，相比較傳統的工藝技術，具有較高的研究性。在系統的技術建設中，智能家居也擁有創新性，同時也節約了自然資源的使用。技術管理人員對工程項目進行合理的，科學性的監督和管理，可以更加有效地避免建筑意外的發生。智能家居在應用的過程中，要想更加有效地形成完整的網絡系統，需要與傳統的電器基礎進行分離處理。電子信息化技術在新的技術發展過程中，也可以將自身的基礎進行有效的整合和利用。電氣自動化技術在各個建筑的領域中都廣泛的應用著，隨著科學技術的發展。建筑行業在發展中，始終按照著高耗能，高污染的方向發展，各種發展現狀以及發展空間，電氣自動化企業為智能化自動化發展指明了新的方向。這個智能家居在應用中是將計算機網絡，互聯網技術與人工智能互相結合，將二者各自的優勢在整個智能家居體現出來。自動化技術在建筑行業發展中，主要應用在自動化控制管理發展中，這種發展模式，可以提高整個智能家居的生產質量。智能家居在工程自動化控制中具有特別的優勢，在調整中，主要體現在對人力物力資源的實際操作，將更加詳細的數據信息的處理放在了較高的一個層面。自動化技術在發展中，也改變了傳統的控制器，已經不再需要模型對整個智能家居進行控制。自動化技術和智能家居在結合的過程中，也在朝著自我調節的方向發展，這樣可以更好的減少人力物力資源的使用成本，可以更加有效地提高建筑企業的自動化發展水平。系統設備的功能主要包括通過手機APP對智能家居電器進行遠程連接，包括LED燈，智能空調用戶們通過手機APP，可以對家庭的環境溫度，一氧化碳，二氧化碳的濃度進行數據信息的檢測。利用手機APP，可以對實現區域進行遠程安全監控，手機APP可以及時的進行報警提醒。系統設計在整個互聯網設計處理過程中，主要是采用stm32微控制器進行芯片控制，通過無線WiFi進行連接，可以降低成本使用。通過手機和電腦，這些便攜式的設備對整個智能家居進行連接，可以使家居環境時間更加舒適型，智能化。

2 硬件設計

2.1 核心控制模塊

系統設備在應用的過程中，主要通過的是無線WiFi進行連接，技術人員采用半導體芯片作為主控制器，對整個單片機的線路進行控制。控制器可以通過WiFi無線網絡對APP端進行信息的鏈接，對整個硬件的控制動作和控制系統都做好調整。單片機控制模塊采用的是M三內核的f103系列的微控制器，這種微控制器在應用的過程中，屬于一個性價比較高的單片機，在工作的過程中，工作的頻率和效率高達90MHz，在控制模塊內部有高速存儲器，同時，這些性價比較高的單片機，可以增強端口連接，與外線進行相互融合。單片控制器在應用過程中包含兩個ADC，內部還有三個通用的，16位的定時器和PWM定時器。機械設備包含一個USB接口，內部有無線WiFi的安卓智能家居控制系統和監測系統設計。數據人員對整個單機片設備進行系統控制會加上傳感器，監測模塊，對各類的數據信息進行采集和應用。在進行無線傳輸數據時，采用WiFi無線模塊，可以直接與繼電器模塊進行通電連接。

2.2 傳感檢測模塊

智能家居設備在應用的過程中，主要的檢測模塊包括DHT11濕度傳感器，設備、MQ157傳感器模塊、射光電開關等模塊。DHT11傳感器在應用的過程中，屬于一款數字信號的濕溫度傳感器，在智能家居控制系統中應用到了電子技術，精度濕度大約為12%RH，可以將溫度控制到–5～5℃，濕度控制在30%～90%RH，同時MQ氣體傳感器在整體應用過程中，對液化氣，氫氣的靈敏度都比較高，同時，對天然氣的使用情況和可燃蒸氣的監測也比較準確，在檢查的過程中，可以對多種可燃性的氣體進行檢測，在使用中屬于適合多種應用低成本的傳感器，在應用中可以結合多種傳感器的使用情況，對液化氣氫氣一樣性的檢驗。M18今晚設備對整個光電開關發上期接收器都有非常重要的設備提供，激光對射光電開關的有效距離高達15 m。在發射器應用中，如果有物體擋住就會導致接收器接收不到一些數據信息，從而就是物體進入到監控區域，這樣就是發射器的精準度得不到有效的檢測。傳感器的應用的過程中，一般為數字量的輸出和輸入，技術人員需要提供精準的數據信息，才可以對整個單片機的轉換器做好調整，傳感器將單片機的連接口都做好調整和處理，通過有效的程序進行數據信息工作。

2.3 智能繼電器模塊

智能家居，用電器屬于一種需要手機通過WiFi無線連接控制的器件，技術人員對數據信息參數進行輸入時，要保證繼電器的變化達到規定的要求，在電路運行過程中，電器輸出的電線會被控制，從而發生跳躍式的變化。繼電器在實際利用過程中，主要用小電流控制大電流，屬于一種數據信息自動開關。目前，很多科學家和學者都對智能家居控制系統進行深入的研究和設計，在設計的過程中，考慮到人們日常生活的實際情況，也方便了人們的日常生活。在現如今很多陳舊的設備功能，在應用的過程中，不能夠更快更好地連接到互聯網，機械設備自身不具備智能控制功能。如果用戶重新購買新的設備而淘汰舊設備，不僅需要增加較高的資金成本，同時也會造成資源遭到浪費，在日常生活中，這種做法非常沒有必要。所以設計人員根據人們的日常生活，設計出了一款具有智能控制的繼電器模塊，技術人員可以在老舊的設備上裝上智能機電模塊，通過無線WiFi移動終端對繼電器的整體進行控制，可以使智能控制設備能夠自動斷電，這樣也是整個智能設備在控制的過程中優勢體現出來。設計人員通過在繼電器模塊上將單片機控制電路與無線WiFi通訊進行連接，可以使整個數據信息繼電器進行有效的控制，可以使電器模塊受到遠程的指令，這樣可以達到智能化的目標。

2.4 通信技術

智能家居在運行過程中，主要的原則就是利用家庭網絡技術，進行設備的應用。在醫院過程中，用戶們所要考慮的是兩個方面，設計人員要注意及電氣設備的連接速度和可靠性，穩定性。智能家居在整個連接的過程中，傳輸的速度也要提高要求。然后是在智能家居功能設計中，要滿足一些條件。家庭數據控制的網絡要能夠有效的組成智能家居家庭網，在家庭網頁用的過程中，大量的音頻和視頻也要通過家庭數據網絡體現出特有的優點，這樣可以使家庭控制網絡在應用的過程中，對智能家居更好的控制。家庭控制網絡數據參數在應用中要更側重于控制低速通行，在網絡構建系統中，要把重點放在效率快，速度快，資金成本低的目標上。智能家具應用中會運用到藍牙技術，這項技術主要可以對一些手機，電腦，耳機這些實現無線傳輸。整個藍牙網絡結構在應用中的分散式結構可以更加有效地保證設備之間通過無線進行傳輸。網絡技術在應用過程中會用到紅外技術，紅外技術主要是在距離小于1m的情況下，對通行速度進行科學性的規定，整個數據信息的接口要保證溫度在30℃以下的室內環境中進行通信連接。紅外技術在應用中一個突出的特點就是對周圍的設備，系統不會產生較大的干擾，這樣就保證整個系統設備在運用過程中的安全性。

3 軟件設計

3.1 單片機控制程序

系統軟件設備在應用過程中一些部分主要包括APP端程序的編寫，系統在使用過程中，要想更好地實現人機界面信息交互，就要去控制好遠程操控系統信息，可以更好的實現APP應用。系統的單片機在控制過程中，控制程序主要包括單片機的上電初始化，單片機在應用中，可以時刻接受來自APP發來的數據參數，機械設備自身還有自動化的智能，可以更加有效的根據用戶們的指令，完成相應的動作。單片機處理傳感器，在數據信息參數檢測的過程中，可以對數據信息進行傳遞和判斷。程序設備初始化主要應用WiFi模塊，驅動模塊，機制云模塊進行初始化處理。操作技術人員可以在主函數上使用系統設備循環式傳感器模塊，在工作中可以對數據信息時刻的進行檢測，這樣可以更加有效地保證信息的準確性和穩定性。設計人員可以采用中斷的方式將APP中端和首段發來的數據信息進行連接和應用，這樣可以對系統上面的資源進行有效的結合，也可以保證單片機處理的結果更加準確性。

3.2 APP控制程序

系統設備的APP控制程序主要包括APP的頁面的編寫和單片機的控制程序數據信息，這些數據信息在交互的過程中，可以提高整個數據信息的準確性。用戶們打開APP程序登陸之后，頁面會將當前的設備信息狀態顯示出來，用戶可以根據實際情況控制整個設備程序，通過APP對設備運行的狀態進行遠程操控。同時，可以通過移動APP進行遠程控制，對插座，智能空調，用電設備這些進行自動中斷。要不我們也可以通過指紋解鎖或者無鑰匙控制們對大門進行開啟或者關閉。在生活中可以對所處的環境的溫度和濕度進行數據，信息參數的檢測，觀看相關氣體是否超標。可以實現遠程報警，或者取消報警，這個頁面將整個智能家居的使用情況，操作情況，布局都能夠展現出來，這樣可以使用戶能夠簡便操作。

4 國內外發展現狀

4.1 國內發展現狀

在20世紀90年代末，智能家居就已經進入到了人們的日常生活中，不僅改變了生活的環境和生活的質量，同時也使人們的生活理念有著很大的變化。智能技術在應用的過程中，逐漸滲透到人們的日常生活和工作，學習中，人們對生活質量的要求已經不再處于簡單的生活，更重要的是舒適感和體驗科技帶來的便利。在21世紀生活的年輕人，接觸到的智能電器，智能家居越來越多，新時代的年輕人對一些新事物都有著全新的好奇和認識。在目前智能產品發展過程中，只能產品的使用，與年齡段沒有關系，在應用中，已經成為了當前比較常見的一件事。在家庭中，電視機調光燈智能冰箱，家用電器，這些機電設備都可以利用手機進行遠程操控。我國偉大的數學家根據國內家庭設計的實際情況，利用嵌入式的軟硬件技術，對智能家居功能進行全面的開發。

4.2 國外發展現狀

在國外發展中，智能家居也有著廣泛的應用，美國屬于發達國家各方面的科技和經濟都屬于時代的首位。美國新開發出來的一款智能產品x-10系統設備在應用過程中功能比較齊全，而且它的控制方案非常集中，但是唯一不足的就是它的的價格比較昂貴，所以產品在應用過程中并不是非常廣泛。相比較來說，德國的EIB系統設備在用的過程中，雖然工程內部復雜度比較深，它采用的也是中央控制方式，而且所需要的資金成本也不高，自身具有較強的靈活性，在用的過程中，被廣泛的使用。德國的默頓研發出來的一種智能家居系統設備，照明燈，風扇燈這些可以通過一個總的開關推系統設備進行控制。智能化機械設備的應用中，可以提高人們生活的舒適度，用戶們通過網絡無線技術連接，可以將智能家居進行大跨步的發展。

5 結束語

綜上所述，伴隨著我國的科技不斷的在發展，各方面的新技術和智能設備都脫穎而出，移動APP在應用的過程中，可以對用電設備進行自動通斷電。智能家居控制系統在整個制作和控制的過程中，需要設計人員根據功能情況進行模板設計，通過單片機控制終端的數據參數，可以上傳到云平臺，這樣用戶就可以在手機上或者平板上利用無線WiFi網絡進行繼電設備控制。技術人員可以將所有的功能模板進行整合，對系統設備進行測試，可以檢測繼電設備的功能。這種自動化的操作系統在應用的過程中，不僅資金成本低，而且具有較高的質量和效率。

參考文獻

[1] 鄭定超，陳彩微.智能家居控制系統設計與實現[J].電子世界，2019（18）：144-145.

[2] 陳成瑞，王旭康，肖欣悅，等.智能家居控制系統設計與實現[J].無線電工程，2020（5）：410-414.