雙智能家居系統(tǒng)

【摘要】本設(shè)計為雙智能家居系統(tǒng)，它是由系統(tǒng)主機、系統(tǒng)分機、GSM模塊、語音模塊、無線收發(fā)模塊，彩屏顯示模塊、門控報警模塊等部分組成。實現(xiàn)以單片機為主控，基于GSM技術(shù)與無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)實時模擬與實時操控雙智能，結(jié)合各種電子傳感技術(shù)對用戶提供全方位的服務(wù)，同時對居住環(huán)境進行實時監(jiān)控和實時管理。本設(shè)計功能豐富，有特色，實際效果優(yōu)良。

【關(guān)鍵詞】雙智能；傳感器；GSM；無線傳輸

一、總體設(shè)計

在計算機技術(shù)的發(fā)展和智能無線化操作需求的增下長，傳統(tǒng)的手工管理、有線控制技術(shù)難以滿足人們對操作的便捷性和高效性的要求，因此，當前的家居管理用戶青睞于智能的監(jiān)控技術(shù)和無線化設(shè)計的控制系統(tǒng)。本設(shè)計中包含主機和分機兩個部分，使我們的家居實現(xiàn)雙智能。每個部分都由AVR單片機ATmega128控制，實現(xiàn)相應(yīng)的功能。系統(tǒng)的設(shè)計框圖如圖1和圖2所示。

系統(tǒng)主機由AVR單片機ATmega128、GSM模塊、無線傳輸模塊、語音報警及提示模塊和彩屏實時模擬模塊組成，并由繼電器控制具體設(shè)備。

系統(tǒng)分機由AVR單片機ATmega128、傳感器單元電路、繼電器控制電路、無線傳輸模塊、門控密碼設(shè)置及報警模塊組成。

二、硬件設(shè)計

1.溫度傳感器

溫度傳感器模塊主要就房間的溫度進行監(jiān)控，當溫度達到設(shè)定的火警上限溫度，系統(tǒng)就會報警。該模塊我們用的是溫度傳感器DS18B20，該溫度傳感器測溫范圍為-55℃～+125℃，測溫范圍廣，而且價格便宜，接線簡單，易于系統(tǒng)的整體設(shè)計。支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現(xiàn)多點測溫。

2.濕度傳感器

濕度傳感器模塊主要用來檢測室內(nèi)環(huán)境的濕度，由于室內(nèi)環(huán)境的濕度過高過低都對人體有傷害，所以通過檢測環(huán)境的濕度來使環(huán)境的濕度達到一個相對穩(wěn)定，從而使人長期住在一個舒適的環(huán)境中。

3.有毒氣體感器

有毒氣體感器是設(shè)計用以監(jiān)測在周圍空氣中存在的多種有毒氣體的傳感器。傳感器能檢測有毒氣體的種類及檢測范圍的廣度都是在業(yè)內(nèi)首屈一指的。這種傳感器是三個電極的電化反應(yīng)型。每一個傳感器都是一個反應(yīng)浴，三個電極都被置于電解液中被包在一個氣體擴散膜下。通過改變電極或電解液的組成成份就可對傳感器的靈敏度及針對的被測氣體進行整定。

4.防盜傳感器

防盜傳感器主要由密碼鎖和熱傳感器組成，當人在輸入密碼時，且輸入密碼正確，則熱傳感器關(guān)閉，如果輸入密碼不正確且強行入門的，熱傳感器檢測到環(huán)境中的溫度在人體的溫度范圍內(nèi)，則說明有人強行進入房間。

5.光照傳感器

光照傳感器主要用來檢測環(huán)境中的光照強度，由于全天的不同時間里，陽光照射到房間的光照強度是不同的，在不同的時間段房間里需要的光照強度是不一樣的。

6.雨水傳感器

雨水傳感器使用的是光學系統(tǒng)，由光發(fā)射二極管（LED）、光接收二極管（LRD）、周圍環(huán)境傳感器、電控制單元（ECU）等幾部分組成。當戶外下雨是，雨水傳感器檢測到有雨水，將信息傳給主機，主機將采取相應(yīng)的措施，比如關(guān)閉門窗。

7.無線傳輸模塊

無線數(shù)據(jù)傳輸模塊電路采用PTR2000無線傳輸模塊，其顯著特點是所需外圍元件少，因而設(shè)計非常方便。該模塊內(nèi)部集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制/解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能，因而是目前集成度較高的無線數(shù)傳產(chǎn)品。PTR2000的出現(xiàn)使人們擺脫了傳統(tǒng)無線產(chǎn)品設(shè)計的困擾。

GSMSMS模塊是“中國電子技術(shù)信息網(wǎng)”最新推出的系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品是在原GSMGPS模塊的基礎(chǔ)上改進的通用產(chǎn)品。GSMSMS模塊利用手機短消息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。GSMGPS模塊可廣泛用于遙控、遙測、防盜報警等場合。由于GSMSMS模塊不受地域限制，將其應(yīng)用于GPS系統(tǒng)是非常理想的設(shè)計方案。另外，GSMSMS模塊使用方便，可以直接跟單片機的UART接口。

三、程序設(shè)計

主機部分主要是接收從機發(fā)過來了的信息，通過彩屏模擬顯示各項指標，并通過GSM模塊向用戶手機發(fā)送情況報告。

從機部分主要是由各傳感器單元檢測信號，單片機對檢測到的相應(yīng)信號進行處理。如：當濕度過大或溫度過高，繼電器控制風扇轉(zhuǎn)動進行降溫除濕；當防盜傳感器檢測到有人時，報警提示等。最后將各項指標發(fā)送給主機。

四、展望

智能家居的出現(xiàn)，必將會對人類日常生活帶來巨大的變革。各項先進的技術(shù)也會逐步運用到智能家居中，人們將會充分的享受到科技給他們生活帶來的便利。也正因為它與人們家居生活息息相關(guān)，其發(fā)展前景是不容小覷的。對于這個前途光明的朝陽產(chǎn)業(yè)，我們充滿了信心。

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