基于云平臺(tái)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

西安航空學(xué)院電子工程學(xué)院 馬 昭

中國石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司蘇里格氣田項(xiàng)目經(jīng)理部 王志磊

西安航空學(xué)院電子工程學(xué)院 楊耀輝

1 引言

智能家居集家用電器、信息采集、通信設(shè)備等，為人們提供健康、舒適、方便的居住環(huán)境[1]。通過將家居系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端對(duì)家居的實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免發(fā)生一系列不安全的情況發(fā)生。

2 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：傳感器、控制器、移動(dòng)設(shè)備及家居控制[2]。傳感器采用外熱釋電磁傳感器和振動(dòng)傳感器用來檢測(cè)人員出入的情況，控制器采用機(jī)智云硬件gokit3（S），該控制器包括STM32最小系統(tǒng)，以及ESP8266無線網(wǎng)絡(luò)模塊。移動(dòng)終端可以使用手機(jī)或者平板電腦。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

3.1 信號(hào)輸出電路

輸出電路采用光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路，將單STM32輸出的3.3V轉(zhuǎn)化變成24V的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)24V繼電器實(shí)現(xiàn)家居開關(guān)控制，采用達(dá)林頓晶體管ULN2803與光耦隔離芯片PS2801-4，將STM32輸出的微弱信號(hào)放大并將端口輸出的3.3V電壓轉(zhuǎn)化成為24V。其工作原理圖如圖2所示。

圖2 信號(hào)輸出電路原理圖

3.2 信號(hào)輸入電路

信號(hào)輸入電路主要完成對(duì)家居現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)字信號(hào)采集，是將24V信號(hào)轉(zhuǎn)換成3.3V送給STM32控制器。信號(hào)輸入電路圖如圖3所示。

圖3 信號(hào)輸入電路原理圖

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在機(jī)智云產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。平臺(tái)開發(fā)界面如下圖4所示：

圖4 軟件開發(fā)界面

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及總結(jié)

當(dāng)人體靠近時(shí)，熱釋電傳感器就會(huì)接收到相應(yīng)的紅外信號(hào)，當(dāng)撥動(dòng)震動(dòng)傳感器，在兩個(gè)傳感器的共同作用下，可以看到控制相應(yīng)的繼電器得電，控制信號(hào)相應(yīng)的傳送到手機(jī)端。通過手機(jī)APP發(fā)送開關(guān)信號(hào)，可看到現(xiàn)場(chǎng)繼電器動(dòng)作，其實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖如圖5所示。最終通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。該本設(shè)計(jì)具有操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖5 實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖