佟源洋，趙鈺，方圓，劉鑫

（1.大連理工大學(xué)軟件學(xué)院，大連116600；2.中北大學(xué)，太原　030051）

TONG Yuan-yang1，ZHAO Yu1，F(xiàn)ANG Yuan1，LIU Xin2

（1.School of Software Technology，Dalian University of Technology，Dalian 116600；2.North University of China，Taiyuan 030051）

基于Arduino平臺的智能家居系統(tǒng)模型設(shè)計

佟源洋1，趙鈺1，方圓1，劉鑫2

（1.大連理工大學(xué)軟件學(xué)院，大連116600；2.中北大學(xué)，太原030051）

0　引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)概念越來越普及，各大互聯(lián)網(wǎng)公司例如蘋果、谷歌等加快了智能家居產(chǎn)品推廣進程，未來智能家居系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。智能家居系統(tǒng)通過整合計算機技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)，集中安防系統(tǒng)、家電系統(tǒng)、多媒體娛樂等功能于一體，為用戶提供了溫馨舒適、安全便利的生活條件，滿足信息化時代人們追求高品質(zhì)的生活需求［1］。智能家居在國內(nèi)正處于發(fā)展階段，研究并設(shè)計一款能夠滿足人們需求的智能家居系統(tǒng)模型，對智能家居的實際研發(fā)及部署具有重要意義［2］。

本文設(shè)計了智能家居系統(tǒng)模型，并最終完成了模型實物，為研究智能家居提供了一種設(shè)計思路。

1　系統(tǒng)需求描述

智能家居系統(tǒng)模型采用Arduino作為核心控制單元，主要由五個模塊組成，即監(jiān)測模塊、溫控模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、報警模塊和顯示模塊。這五個模塊協(xié)調(diào)工作，共同實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和設(shè)備遠程控制等功能［3］。

監(jiān)測模塊主要由溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯冉M成，對家居環(huán)境中溫度、濕度和煙霧濃度等環(huán)境變量進行采集，并換成數(shù)字信號，然后將這些數(shù)據(jù)提供給Arduino做進一步處理。溫控模塊主要由溫度傳感器、加熱設(shè)備和制冷設(shè)備共同組成，構(gòu)成一個閉環(huán)溫控子系統(tǒng)，Arduino根據(jù)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)操控加熱和制冷設(shè)備，最終將溫度控制在22-24攝氏度范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)模塊由ENC28J60和GSM構(gòu)成，其主要任務(wù)是將本模型連接到網(wǎng)絡(luò)，然后利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺Yeelink實現(xiàn)對智能家居模型的監(jiān)視和控制，以及通過GSM發(fā)送短信。報警模塊主要由蜂鳴器、氣體傳感器和人體感應(yīng)器組成，模型用蜂鳴器模擬室內(nèi)報警鈴聲，其主要任務(wù)是實時監(jiān)測家居環(huán)境安全，當(dāng)監(jiān)測到危險氣體或有人闖入時，報警模塊發(fā)出警報。顯示模塊由一塊液晶顯示屏組成，其主要任務(wù)是將采集到的環(huán)境信息顯示到LCD上，將家居環(huán)境信息以數(shù)字化形式呈現(xiàn)到用戶面前。

2　系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)使用增量式開發(fā)，首先實現(xiàn)系統(tǒng)的整體運行，之后逐漸添加功能。本系統(tǒng)每個階段的功能設(shè)計如下：

第一階段：通過傳感器對周圍環(huán)境進行信號采集，包括溫度測量、濕度測量、光亮度測量、紅外線檢測、煙霧檢測等。第二階段：Arduino控制中心將會對采集到的信號進行安全判定，不符合的將會通過GPRS模塊進行報警，同時接受指令進行門窗的開關(guān)，閉環(huán)控制系統(tǒng)的溫度控制操作。第三階段：實現(xiàn)將傳感器數(shù)據(jù)存儲到互聯(lián)網(wǎng)，通過手機、網(wǎng)頁查看傳感器數(shù)據(jù)并發(fā)出指令到Arduino控制中心。第四階段：系統(tǒng)實現(xiàn)語音交互功能，使系統(tǒng)具有語音控制功能。

2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)硬件設(shè)計包括帶有處理器的核心板、監(jiān)測模塊、溫控模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、報警模塊和顯示模塊及其電路設(shè)計。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：

圖1　智能家居系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)框圖

Arduino開發(fā)板對智能家居其他子系統(tǒng)進行控制操作，為用戶提供實時交互服務(wù)［4］。通過對開發(fā)板進行功能分析，得出核心開發(fā)板應(yīng)滿足以下設(shè)計方案：

（1）完成人機交互功能。用戶可通過智能主控制模塊對智能家居系統(tǒng)模型進行整體控制，必定會涉及到人機交互的操作［5］，所以為了更好的人性化服務(wù)，可在該模塊上提供LCD顯示屏。

（2）完成家電控制以及獲取傳感器信號采集功能。Arduino開發(fā)板通過GPIO進行收發(fā)數(shù)據(jù)。

輸入部分的信號包括：環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信號、環(huán)境光照強度信號、煙霧傳感器輸出信號、紅外信號、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、遠程指令、火焰?zhèn)鞲衅餍盘枴?/p>

輸出部分的信號包括：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、環(huán)境光照強度、煙霧指標(biāo)、報警信息。

（3）及時處理各個模塊的請求，通過中斷方式對不同模塊請求或控制指令進行處理。

Arduino核心開發(fā)板UNO上的AVR單片機AT-mega328主要封裝了CPU、存儲器、時鐘和外圍設(shè)備等［6］，如圖2所示。

Arduino UNO開發(fā)板擁有20個GPIO引腳且其中6個引腳具有AD轉(zhuǎn)換等特性，具有功能強大的定時器/計數(shù)器及串口等通訊接口，使用RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機，采用了單級流水線、快速單周期指令系統(tǒng)等先進技術(shù)，具有1MIPS/MH z的高速運行處理能力［7］。其32KB的程序存儲器也滿足智能家居系統(tǒng)模型的需要［8］。

圖2　Arduino開發(fā)板設(shè)備封裝

2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件使各個模塊協(xié)調(diào)合作共同完成系統(tǒng)功能，這些功能包括家居環(huán)境數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和設(shè)備遠程控制等功能。系統(tǒng)工作流程圖如圖3所示，系統(tǒng)運行包括三個組成部分，分別是中斷服務(wù)部分、配置部分和執(zhí)行部分，分別介紹如下。

圖3　系統(tǒng)工作流程圖

配置部分負責(zé)系統(tǒng)進入正常工作模式前的配置，包括Arduino核心控制單元的引腳狀態(tài)設(shè)置、各設(shè)備初始化、網(wǎng)絡(luò)連接初始化、定時器中斷設(shè)置等任務(wù)。

中斷服務(wù)部分通過傳感器對周圍環(huán)境進行信號采集。這些任務(wù)包括溫度測量、濕度測量、光亮度測量、紅外線檢測、煙霧檢測等。信息采集完畢后，Arduino核心控制單元將會對這些信息是否處于安全范圍內(nèi)進行分析，如發(fā)現(xiàn)有不符之處，則會通過GPRS模塊進行報警。如溫度超限，則通過閉環(huán)控制系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié)。

執(zhí)行部分的任務(wù)為將傳感器數(shù)據(jù)通過Yeelink平臺存儲到網(wǎng)上，通過手機和PC機瀏覽器可查看傳感器數(shù)據(jù)，并發(fā)出指令到Arduino核心控制單元。

（1）監(jiān)測模塊軟件設(shè)計

監(jiān)測模塊的主要任務(wù)是對家居環(huán)境中溫度、濕度和煙霧濃度等環(huán)境變量進行采集，并將這些環(huán)境變量裝換成數(shù)字化的電信號，然后將這些數(shù)據(jù)供Arduino使用。本文介紹的智能家居系統(tǒng)模型監(jiān)控模塊軟件設(shè)計重點包括兩個部分：一是，將濕度傳感器DHT11的單總線數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成用戶易識別的十進制數(shù)字；二是，對于溫度傳感器DS18B20采用單總線設(shè)計，便于傳感器數(shù)量的擴展。其他傳感器數(shù)據(jù)獲取相對簡單，利用Arduino引腳直接讀取數(shù)據(jù)。

DHT11每次返回的數(shù)據(jù)有40bit，其中的前8bit是濕度的整數(shù)部分。由于系統(tǒng)對濕度的精度的要求不高，取其前8bit就能滿足需求。Arduino引腳在讀取DHT11的數(shù)據(jù)時是按位逐次讀取，為了提高效率，只對獲取的數(shù)值是1的位進行賦值，其余的位仍然保持原值0。

（2）溫控模塊軟件設(shè)計

溫控模塊的主要任務(wù)是將房間2的溫度控制在預(yù)先設(shè)定的溫度上，當(dāng)然也可以是溫度范圍。溫控模塊包含三個部：制冷設(shè)備，加熱設(shè)備和溫度傳感器。溫控模塊需要這三個部分協(xié)調(diào)合作才能實現(xiàn)控制溫度的恒定。

控制室內(nèi)溫度恒定的算法本文采用二值法，二值法的溫度偏離在人們可以接受的范圍內(nèi)，而且二值法具有較高的效率。其基本工作原理是：溫度傳感器負責(zé)采集溫度信息，這些信息會和事先設(shè)定的溫度標(biāo)準(zhǔn)進行比較。若采集的溫度高于設(shè)定溫度則打開制冷設(shè)備，關(guān)閉加熱設(shè)備，降低室內(nèi)溫度；若采集的溫度低于設(shè)定溫度則打開加熱設(shè)備，關(guān)閉制冷設(shè)備，升高室內(nèi)溫度，直到溫度達到設(shè)定溫度為止。該模塊的程序流程圖如圖4所示。

圖4　溫控模塊流程圖

（3）網(wǎng)絡(luò)模塊軟件設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)模塊采用已經(jīng)集成好的Arduino網(wǎng)絡(luò)擴展板ENC28J60。網(wǎng)絡(luò)模塊一端連接智能家居系統(tǒng)模型，另一端連接Yeelink網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，采集到的所有數(shù)據(jù)都可以上傳到該平臺。對家庭電器的遠程控制也要通過Yeelink網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)模塊的主要任務(wù)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，數(shù)據(jù)的上傳和下載。在這一部分可以使用Arduino現(xiàn)成的庫EtherCard，其中包含網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)下載的基本函數(shù)。在連接網(wǎng)絡(luò)時，Arduino屬于客戶端。系統(tǒng)作為客戶端連接入網(wǎng)的基本過程是：首先初始化網(wǎng)絡(luò)模塊，設(shè)定獲取的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)緩存區(qū)大小和MAC地址；然后獲取IP地址，這里是連接到DHCP服務(wù)器自動獲??；最后連接到Y(jié)eelink網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺。每一步都有相應(yīng)的庫函數(shù)可以使用，按照這個順序即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接。

數(shù)據(jù)的上傳和下載都有相關(guān)的庫函數(shù)使用。這里需要用到下面兩個函數(shù)：

ether.browseUrl（）函數(shù)能夠從Yeelink網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺上獲取指定位置的開關(guān)的狀態(tài)。數(shù)據(jù)包如圖5所示。本文的解決方法是首先將獲取的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成字符串，從字符串中截取表示你開關(guān)狀態(tài)部分。

圖5　數(shù)據(jù)包

ether.httpPost（）函數(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)上傳到Y(jié)eelink網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺指定位置并存儲。每一個設(shè)備都是一個文件，具有唯一的URL。對于數(shù)據(jù)上傳，它實際上就是將數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備文件上進行保存，然后以設(shè)定的數(shù)據(jù)格式進行保存。保持上傳的數(shù)據(jù)格式和設(shè)定的數(shù)據(jù)格式一致是數(shù)據(jù)上傳能否成功的關(guān)鍵。本系統(tǒng)選擇的是數(shù)值型傳感器，其優(yōu)點是所有上傳的數(shù)據(jù)最終會以二位曲線圖顯示，便于用戶觀察。

這兩個函數(shù)都要有回調(diào)函數(shù)，回調(diào)函數(shù)在調(diào)用它的函數(shù)執(zhí)行完畢時才會被調(diào)用?？梢园褟臄?shù)據(jù)包中截取開關(guān)狀態(tài)任務(wù)交給回調(diào)函數(shù)來完成。

（4）報警模塊軟件設(shè)計

報警模塊的主要任務(wù)是保衛(wèi)家居安全，當(dāng)有陌生人闖入室內(nèi)，或者是檢測到室內(nèi)有危險氣體泄漏，或者是檢測到家庭意外火災(zāi)，報警模塊都會發(fā)出警報聲提醒住戶危險。報警模塊用到一個蜂鳴器和四個傳感器，包括兩個人體感應(yīng)器HC-SR501和兩個個氣體傳感器MQ-2。其基本工作流程是：房間1和房間2中的兩個人體感應(yīng)器時刻監(jiān)視室內(nèi)，當(dāng)人體感應(yīng)器監(jiān)測到陌生人闖入室內(nèi)時，人體感應(yīng)器返回值是1，警報器（蜂鳴器）開始蜂鳴報警。同時，室內(nèi)有有害氣體時，警報器開始報警。其流程圖如圖6所示。

（5）顯示模塊軟件設(shè)計

顯示模塊的主要任務(wù)是將監(jiān)測模塊采集到的溫度、濕度、煙霧濃度和人體感應(yīng)等信息實時顯示出來。顯示模塊設(shè)計的重點是利用74HC595擴展引腳的數(shù)目。本文介紹的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計中使用了兩片74HC595擴展引腳，它們共用一個TH_CP引腳，這樣LCD部分和LED部分數(shù)據(jù)移位保持步調(diào)一致。對于LCD部分，Arduino愛好者開發(fā)了以 74HC595驅(qū)動LCD的庫LiquidCrystal595，直接調(diào)用庫中相關(guān)函數(shù)就能顯示想要顯示的內(nèi)容。對于LED部分，使用數(shù)組存放每個LED燈狀態(tài)，將這些數(shù)據(jù)串行輸入74HC595，然后并行輸出驅(qū)動每個LED。利用74HC595控制LED分為兩部，將控制LED的數(shù)據(jù)信息按順序存放至數(shù)組中，將這個長度為8的數(shù)組裝換成一個十進制的整數(shù)，最后將這個十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)逐位輸入74HC595。

圖6　報警模塊流程圖

3　智能家居系統(tǒng)模型測試

3.1硬件測試

對智能家居系統(tǒng)模型的各個模塊進行硬件測試時，通過使用萬用表，對智能家居系統(tǒng)模型上使用到的電阻、電容等器件進行測量，確保所有元器件都能正常工作；通過使用示波器對電路的測試來確定電路中電壓大小是否與設(shè)計電壓相吻合，確保各芯片的接入電壓介于其適用范圍內(nèi)。其測試項目和測試情況表1所示。

表1　智能家居系統(tǒng)模型硬件測試情況表

對閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)的制冷和加熱模塊，通過DS18B20溫度傳感器和一顆經(jīng)過測試的其他類型溫度傳感器進行溫度調(diào)節(jié)對比測試，通過設(shè)置不同的溫度，發(fā)現(xiàn)溫度最低為2攝氏度，最高可以為50攝氏度，且保持的溫度越向兩級設(shè)置，穩(wěn)定下來的時間越久。其中最低溫度需要7分鐘，最高溫度需要3.5分鐘。

對各個傳感器進行矯正測試，包括溫濕度及煙霧傳感器，均通過其他經(jīng)過驗證過的傳感器進行對比，得出誤差結(jié)果。結(jié)果顯示均在誤差范圍內(nèi)。

3.2軟件測試

（1）監(jiān)測模塊測試

智能家居系統(tǒng)模型的測試目標(biāo)為：各種傳感器能準(zhǔn)確地讀取環(huán)境中的數(shù)據(jù)。其中溫度精確到0.01℃，濕度精確到1%，氣體傳感器的數(shù)值一般認為300以內(nèi)是正常值。經(jīng)測試可知實際溫度為26.50℃，濕度為33.00%；兩個人體感應(yīng)器未檢測到有陌生人闖入；兩個氣體傳感器的測量值為111和168，均符合要求。對室內(nèi)進行加熱，模擬室內(nèi)溫度變化，使環(huán)境中溫度升高，測量的溫度從26.50℃上升到33.94℃，這個測試結(jié)果說明溫度傳感器DS18B20是正常工作的。用手臂模仿模擬陌生人，當(dāng)手臂在人體感應(yīng)器HC-SR501周圍擺動時即可以認為模擬陌生人闖入室內(nèi)，兩個人體感應(yīng)器的返回值都從0變?yōu)闉?，說明人體感應(yīng)器正常工作。在模型中放入一杯開水，模擬室內(nèi)濕度變化的情況，過一段時間后，濕度測量值從33.00%上升至49.00%，測試結(jié)果說明濕度傳感器DHT11正常工作。點燃一根香煙放入模型內(nèi)，用來模擬房間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的危險情況。氣體傳感器的返回值明顯升高，測試結(jié)果說明氣體傳感器MQ-2也正常工作。綜合以上測試結(jié)果，監(jiān)測模塊正常工作，符合設(shè)計的要求。

（2）溫控模塊測試

智能家居系統(tǒng)模型中的溫控模塊采用二值算法控制溫度恒定。對溫控模塊的數(shù)據(jù)測試結(jié)果可以通過Arduino IDE的串口監(jiān)視串口進行觀察。測試目標(biāo)為室內(nèi)溫度應(yīng)恒定在22攝氏度，測試過程及結(jié)果如圖7所示。

圖7　溫度控制檢測結(jié)果

由圖7可知，室內(nèi)溫度在較小的范圍內(nèi)波動，但是基本穩(wěn)定在22℃左右。從整體上來講，這樣小的波動并不影響人們的家居舒適度，能夠滿足人們的家居溫度控制需求，測試結(jié)果表明溫控模塊工作正常。

（3）網(wǎng)絡(luò)模塊測試

網(wǎng)絡(luò)模塊的核心器件是ENC28J60，在智能家居系統(tǒng)模型中它的主要任務(wù)是實現(xiàn)和Internet網(wǎng)絡(luò)的連接，完成系統(tǒng)和Yeelink服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)交互。用戶可以通過PC或智能手機客戶端登錄Yeelink服務(wù)平臺觀察結(jié)果，并且可以通過手機客戶端或者電腦客戶端對LED進行控制。測試目標(biāo)為數(shù)據(jù)上傳和遠程控制LED。通過電腦客戶端觀察氣體傳感器數(shù)據(jù)上傳結(jié)果，在Yeelink服務(wù)平臺上觀察結(jié)果如圖8所示。

從圖8可知，上傳的數(shù)據(jù)最終都被上傳到Y(jié)eelink服務(wù)平臺上進行存儲，可在直角坐標(biāo)系中觀察到近期的數(shù)據(jù)記錄情況。接下來測試遠程控制LED燈，測試結(jié)果說明用戶可以運程控制LED小燈。

（4）報警模塊測試

報警模塊的主要任務(wù)是當(dāng)危險氣體濃度超標(biāo)或者有陌生人闖入時，報警模塊能夠發(fā)出聲音通知室內(nèi)的用戶。測試目標(biāo)為當(dāng)測量到有害氣體或監(jiān)測到有陌生人闖入時發(fā)出警報。在未模擬陌生人闖入并未向模型中放入點燃的香煙時，測試結(jié)果如圖9所示：

圖8　氣體曲線圖

圖9　正常情況下檢測結(jié)果

由圖9可知，煙霧警報和陌生人闖入警報的值都是0，蜂鳴器不蜂鳴。接下來模擬陌生人闖入或室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，此時測試結(jié)果如圖10所示。

此時，煙霧警報和陌生人闖入警報的值分別為1，并且可聽到蜂鳴器發(fā)出警報聲，測試結(jié)果說明系統(tǒng)的報警模塊工作正常。

圖10　模擬危險情況時檢測結(jié)果

（5）顯示模塊測試

顯示模塊只需滿足數(shù)字和英語字符的顯示，測試目標(biāo)為顯示讀取的溫度值和字母字符。測試結(jié)果表明，LCD1602正常顯示數(shù)字和字符，測試結(jié)果說明顯示模塊正常工作。

4　結(jié)語

本項目旨在設(shè)計一款性價比高，實用性廣，功能多樣且開發(fā)快速的智能家居系統(tǒng)模型模型。完成的智能家居系統(tǒng)模型的基本功能如下：能夠遠程控制模擬家電的開關(guān)狀態(tài)；能夠采集家庭環(huán)境信息并進行顯示和遠程展示；能夠防護家庭安全，一旦出現(xiàn)異常狀況，能及時發(fā)送信息至用戶；用戶與系統(tǒng)的信息交流。該智能家居系統(tǒng)模型運行于以ATmega328為核心處理器芯片的Arduino開發(fā)平臺上，實現(xiàn)了全部預(yù)定目標(biāo)，下一步可考慮將其設(shè)計思路移植到實際智能家居系統(tǒng)中進行應(yīng)用。

［1］王凱明.智能家居系統(tǒng)的研究［D］.西安：西安科技大學(xué)結(jié)構(gòu)工程學(xué)院，2005.

［2］曾松偉，章云，邱偉強.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，35（9）：168-171.

［3］Hsien-Tang Lin.Implementing Smart Homes with Open Source Solutions［J］.International Journal of Smart Home，2013，7（4）：289-296.

［4］Alam MR and Reaz MB.A Review of Smart Homes-Past，Present，and Future［J］.IEEE Transcation on System Man and Cybernetics Part C-Applications and Reviews，IEEE Transactions on.2012，53（6）：1190-1203.

［5］Chan M.and Esteve D.A review of smart homes-Present state and future challenges［J］.Computer Methods and Programs in Biomedicine，2008，24（1）：55-81.

［6］程晨.Arduino開發(fā)實戰(zhàn)指南：AVR篇［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2012.

［7］Martin Evans，Joshua Noble，Jordan Hochenbaum.Arduino實戰(zhàn)［M］.北京：人民郵電出版社，2014.

［8］Dale Wheat.Arduino技術(shù)內(nèi)幕［M］.北京：人民郵電出版社，2013.

劉鑫（1993～），女，山西忻州人，在讀本科，研究方向為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

TONG Yuan-yang1，ZHAO Yu1，F(xiàn)ANG Yuan1，LIU Xin2

（1.School of Software Technology，Dalian University of Technology，Dalian 116600；2.North University of China，Taiyuan 030051）

Arduino；Intelligent Home；Automatic control；Remote control

Design of Smart Home System Model Based on Arduino

1007-1423（2015）31-0066-07

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.31.017

佟源洋（1993-），男，遼寧鐵嶺人，在讀本科，研究方向為嵌入式系統(tǒng)

趙鈺（1994-），男，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特人，在讀本科，研究方向為嵌入式系統(tǒng)

方圓（1996-），女，河南襄城人，在讀本科，研究方向為嵌入式系統(tǒng)

2015-09-29

2015-10-30

提出一種基于Arduino的智能家居系統(tǒng)模型。該模型主要由監(jiān)測模塊、報警模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、顯示模塊和溫控模塊五個部分組成，該系統(tǒng)利用布置在模型各個位置的傳感器的環(huán)境數(shù)據(jù)，對智能家居環(huán)境進行自動控制及基于PC與移動端App的遠程監(jiān)控。實驗表明，該系統(tǒng)完全達到預(yù)期目的，可有效監(jiān)測及控制室內(nèi)環(huán)境參數(shù)。

Arduino；智能家居；自動控制；遠程控制

2014Google校企合作專業(yè)綜合改革項目“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目”

Presents a model of smart home system based on Arduino.The model consists of the monitoring module，alarm module，network module，display module and temperature control module.The system uses the sensors to disposed at various locations of environmental data model，whereby the smart home environment can automatic control or through PC-based remote monitoring and mobile App terminals controlling. Experiments show that the system is fully achieve the intended purpose，can effectively monitor and control the indoor environmental parameters.