【摘要】本設(shè)計(jì)為雙智能家居系統(tǒng)，它是由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)分機(jī)、GSM模塊、語(yǔ)音模塊、無(wú)線收發(fā)模塊，彩屏顯示模塊、門(mén)控報(bào)警模塊等部分組成。實(shí)現(xiàn)以單片機(jī)為主控，基于GSM技術(shù)與無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)模擬與實(shí)時(shí)操控雙智能，結(jié)合各種電子傳感技術(shù)對(duì)用戶提供全方位的服務(wù)，同時(shí)對(duì)居住環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。本設(shè)計(jì)功能豐富，有特色，實(shí)際效果優(yōu)良。

【關(guān)鍵詞】雙智能；傳感器；GSM；無(wú)線傳輸

一、總體設(shè)計(jì)

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

系統(tǒng)主機(jī)由AVR單片機(jī)ATmega128、GSM模塊、無(wú)線傳輸模塊、語(yǔ)音報(bào)警及提示模塊和彩屏實(shí)時(shí)模擬模塊組成，并由繼電器控制具體設(shè)備。

系統(tǒng)分機(jī)由AVR單片機(jī)ATmega128、傳感器單元電路、繼電器控制電路、無(wú)線傳輸模塊、門(mén)控密碼設(shè)置及報(bào)警模塊組成。

二、硬件設(shè)計(jì)

1.溫度傳感器

溫度傳感器模塊主要就房間的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的火警上限溫度，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。該模塊我們用的是溫度傳感器DS18B20，該溫度傳感器測(cè)溫范圍為-55℃～+125℃，測(cè)溫范圍廣，而且價(jià)格便宜，接線簡(jiǎn)單，易于系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。

2.濕度傳感器

濕度傳感器模塊主要用來(lái)檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境的濕度，由于室內(nèi)環(huán)境的濕度過(guò)高過(guò)低都對(duì)人體有傷害，所以通過(guò)檢測(cè)環(huán)境的濕度來(lái)使環(huán)境的濕度達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定，從而使人長(zhǎng)期住在一個(gè)舒適的環(huán)境中。

3.有毒氣體感器

有毒氣體感器是設(shè)計(jì)用以監(jiān)測(cè)在周?chē)諝庵写嬖诘亩喾N有毒氣體的傳感器。傳感器能檢測(cè)有毒氣體的種類及檢測(cè)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(gè)電極的電化反應(yīng)型。每一個(gè)傳感器都是一個(gè)反應(yīng)浴，三個(gè)電極都被置于電解液中被包在一個(gè)氣體擴(kuò)散膜下。通過(guò)改變電極或電解液的組成成份就可對(duì)傳感器的靈敏度及針對(duì)的被測(cè)氣體進(jìn)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(dāng)人在輸入密碼時(shí)，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(qiáng)行入門(mén)的，熱傳感器檢測(cè)到環(huán)境中的溫度在人體的溫度范圍內(nèi)，則說(shuō)明有人強(qiáng)行進(jìn)入房間。

5.光照傳感器

光照傳感器主要用來(lái)檢測(cè)環(huán)境中的光照強(qiáng)度，由于全天的不同時(shí)間里，陽(yáng)光照射到房間的光照強(qiáng)度是不同的，在不同的時(shí)間段房間里需要的光照強(qiáng)度是不一樣的。

6.雨水傳感器

雨水傳感器使用的是光學(xué)系統(tǒng)，由光發(fā)射二極管（LED）、光接收二極管（LRD）、周?chē)h(huán)境傳感器、電控制單元（ECU）等幾部分組成。當(dāng)戶外下雨是，雨水傳感器檢測(cè)到有雨水，將信息傳給主機(jī)，主機(jī)將采取相應(yīng)的措施，比如關(guān)閉門(mén)窗。

7.無(wú)線傳輸模塊

無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊電路采用PTR2000無(wú)線傳輸模塊，其顯著特點(diǎn)是所需外圍元件少，因而設(shè)計(jì)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(wú)線數(shù)傳產(chǎn)品。PTR2000的出現(xiàn)使人們擺脫了傳統(tǒng)無(wú)線產(chǎn)品設(shè)計(jì)的困擾。

GSMSMS模塊是“中國(guó)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(jìn)的通用產(chǎn)品。GSMSMS模塊利用手機(jī)短消息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。GSMGPS模塊可廣泛用于遙控、遙測(cè)、防盜報(bào)警等場(chǎng)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(jì)方案。另外，GSMSMS模塊使用方便，可以直接跟單片機(jī)的UART接口。

三、程序設(shè)計(jì)

主機(jī)部分主要是接收從機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)了的信息，通過(guò)彩屏模擬顯示各項(xiàng)指標(biāo)，并通過(guò)GSM模塊向用戶手機(jī)發(fā)送情況報(bào)告。

從機(jī)部分主要是由各傳感器單元檢測(cè)信號(hào)，單片機(jī)對(duì)檢測(cè)到的相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理。如：當(dāng)濕度過(guò)大或溫度過(guò)高，繼電器控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行降溫除濕；當(dāng)防盜傳感器檢測(cè)到有人時(shí)，報(bào)警提示等。最后將各項(xiàng)指標(biāo)發(fā)送給主機(jī)。

四、展望

智能家居的出現(xiàn)，必將會(huì)對(duì)人類日常生活帶來(lái)巨大的變革。各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)也會(huì)逐步運(yùn)用到智能家居中，人們將會(huì)充分的享受到科技給他們生活帶來(lái)的便利。也正因?yàn)樗c人們家居生活息息相關(guān)，其發(fā)展前景是不容小覷的。對(duì)于這個(gè)前途光明的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，我們充滿了信心。

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