雙智能家居系統

【摘要】本設計為雙智能家居系統，它是由系統主機、系統分機、GSM模塊、語音模塊、無線收發模塊，彩屏顯示模塊、門控報警模塊等部分組成。實現以單片機為主控，基于GSM技術與無線傳輸技術實現實時模擬與實時操控雙智能，結合各種電子傳感技術對用戶提供全方位的服務，同時對居住環境進行實時監控和實時管理。本設計功能豐富，有特色，實際效果優良。

【關鍵詞】雙智能；傳感器；GSM；無線傳輸

一、總體設計

在計算機技術的發展和智能無線化操作需求的增下長，傳統的手工管理、有線控制技術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控技術和無線化設計的控制系統。本設計中包含主機和分機兩個部分，使我們的家居實現雙智能。每個部分都由AVR單片機ATmega128控制，實現相應的功能。系統的設計框圖如圖1和圖2所示。

系統主機由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備。

系統分機由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、門控密碼設置及報警模塊組成。

二、硬件設計

1.溫度傳感器

溫度傳感器模塊主要就房間的溫度進行監控，當溫度達到設定的火警上限溫度，系統就會報警。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，易于系統的整體設計。支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，最多只能并聯8個，實現多點測溫。

2.濕度傳感器

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

3.有毒氣體感器

有毒氣體感器是設計用以監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內首屈一指的。這種傳感器是三個電極的電化反應型。每一個傳感器都是一個反應浴，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，則熱傳感器關閉，如果輸入密碼不正確且強行入門的，熱傳感器檢測到環境中的溫度在人體的溫度范圍內，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，由光發射二極管（LED）、光接收二極管（LRD）、周圍環境傳感器、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，主機將采取相應的措施，比如關閉門窗。

7.無線傳輸模塊

無線數據傳輸模塊電路采用PTR2000無線傳輸模塊，其顯著特點是所需外圍元件少，因而設計非常方便。該模塊內部集成了高頻發射、高頻接收、PLL合成、FSK調制/解調、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傳產品。PTR2000的出現使人們擺脫了傳統無線產品設計的困擾。

GSMSMS模塊是“中國電子技術信息網”最新推出的系列產品，該產品是在原GSMGPS模塊的基礎上改進的通用產品。GSMSMS模塊利用手機短消息系統進行數據傳輸。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，將其應用于GPS系統是非常理想的設計方案。另外，GSMSMS模塊使用方便，可以直接跟單片機的UART接口。

三、程序設計

主機部分主要是接收從機發過來了的信息，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。最后將各項指標發送給主機。

四、展望

智能家居的出現，必將會對人類日常生活帶來巨大的變革。各項先進的技術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，其發展前景是不容小覷的。對于這個前途光明的朝陽產業，我們充滿了信心。

參考文獻

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