智能系統中單片機應用場景設計與問題的解決策略

高然

摘要：當今世界進入信息化時代，電子技術日趨成熟與完善，在生產、生活、學習、娛樂等等場景中運用十分廣泛。當前單片機技術在廣泛的領域得到運用，效果很好。本文試圖在智能家居系統中單片機運用場景設計與問題解決策略方便進行探究。

關鍵詞： 單片機? 智能家居系統 運用場景? 優化選擇? 問題解決策略

中圖分類號：A 文獻標識碼：A

人類科技文明進步是必然的。當前家庭中使用電腦的越來越多，使用各種電子產品的越來越多。從原始的“草繩記事”進步到“刻畫書寫記事”再進步到錄音錄像等類型的“電子記錄”時代。當今世界進入信息化時代，電子技術日趨成熟與完善，在生產、生活、學習、娛樂等等場景中運用十分廣泛。當前單片機技術在廣泛的領域得到運用，效果很好。本文試圖在智能家居系統中單片機運用場景設計與問題解決策略方便進行探究。

在當前條件下根據各階層家庭的不同需求，建立相對應的最優化智能家居系統。我們設計把含有單片機的各種電子產品或者電子設備連接到臺式電腦或者手提式電腦或者智能手機上，希望實現近程操控和遠程操控之間的隨意轉換，讓家居生活更加快捷、快樂。

先進的科學技術服務于人們。在交通運輸中，在軍事科技研究中，在醫院醫療系統中，在貨物中轉站中，在科研單位科學實驗中，在各類輕工業生產車間中，單片機的運用場景已經非常廣泛而成功。

當我們仔細觀察就會發現，單片機分散運用服務于人們的家居生活，成功的案例越來越多。比如現在的電風扇既可以手動又可以遙控，現在的電視機既可以手動又可以遙控，空調同樣如此。這些生活設備都運用了成熟的紅外遙控技術與裝置。

試想當我們跨進萬物互聯的5G時代，上述提到的電風扇、電視機、空調等等家居設備與裝置必定會在紅外遙控技術的基礎上更上一層樓，各種電子產品或者電子裝置完全可以單片機化，再把單片機化的各種電子產品或者電子裝置與臺式電腦或者手提式電腦或者智能手機互相聯通就可以實現近程操控和遠程操控之間的隨意轉換。

在此，我設想以單片機為核心，為中樞系統，以家庭內涉及到的一切電子產品、電子設備為子系統，組建一個局域網似的可操控的可升級換代的家居系統，我們暫且可以稱之為可升級的智能家居系統。

一、硬件選擇，組裝與建立系統。

1、單片機最優化選擇，最為核心的中樞指揮系統、調節系統。

單片機可以選擇當前最先進的頂級產品32位單片機，它具有極高的運算速度。代表產品有 Inetel 公司的MCS-80960系列’Motoola的M68300系列，ARM系列單片機。

2、家庭內的電子產品、電子設備自身設計一個子系統安裝上單片機。

家居生活中使用的各種各樣的電子設備、電子產品設計和建立可最優化和升級的子系統。

比如建立家庭影院系統包括影視播放、攝像存儲、勁舞娛樂。這需要購買超大屏幕液晶顯示器、功放、音箱、同步攝像存儲的攝像機，勁舞電子傳感墊，卡拉OK麥克風設備，霓虹閃光設備等等。比如建設家庭式樣的小型健身房。根據個人喜好可以安放跑步機，可以設計乒乓球訓練系統。比如建立可以遠程觀看與操控的家庭內外全視角的監控系統。我們可以選擇具有攝像功能的?？低暎╥DS—2DC7423MW型號）的房屋內外監控攝像頭。比如建立室內溫度監控與調節系統包括空調、進風排氣設備與裝置。比如建立煙火報警系統。這個系統非常重要，關系到安全。我們可以選擇南京斯坦德攬月科技有限公司智能煙火檢測儀。比如建立家庭照明系統。比如建立家居四周灑水與澆灌排水系統。比如建立房屋四周可以伸縮的遮雨遮陽裝置系統。比如建立可以遠程觀看與操控的電視機、電風扇、洗衣機、電飯煲、除塵器、熱水器、門禁設備、車庫門、電梯等等子系統。

3、建設家庭小型的局域網絡與工作組計算機系統。

在此建設中需要適合的臺式電腦、光貓、路由器、無線WiFi信號接收器、有線網絡、智能手機、各個安裝了單片機的電子產品與電子設備、微波感應聲光報警器等等。

各種相對應的應用軟件。比如攝像頭錄像監控軟件、遠程控制電腦軟件等等。

4、單片機核心中樞系統與各個子系統設備與裝置互聯，并且連接到移動設備上。這需要選擇成熟的相應的應用軟件。

5、電力能源保證。我們的設計使用電源是生活用電220V電源。我們可以設計加裝一組斷電后的自動發電設備。

6、信號聯通保證。我們可以選擇有線網絡模式，這是采用布線連接;也可以選擇無線網絡模式，這是采用WiFi信號連接，需要各個電子產品加裝無線信號接收器。有線模式的信號比無線模式的信號穩定。

這些子系統融入單片機核心中樞指揮與調節系統。主人隨身攜帶移動設備，可以隨時監視家庭的一切情況，可以隨時指揮家庭中任何電子設備、電子產品，實現人性化個性化智慧化精簡化高效的智能家居模式。

二、系統維護與升級問題。

1、培養更多的專業人才。如果將來實現智能家居系統的大面積推廣，那么就需要培養一大批適應智能家居系統的電子工程師、電子科學家、電子工匠。這些人才不僅能精通專業，還應該在實踐之中創新，為人們的家庭生活提供越來越好的服務。

2、建立一支專業隊伍服務。在智能家居系統實用過程中會出現意外損壞或電子元件老化等等問題。針對這些問題，我們要提前準備好應對措施，其中建立一支專業隊伍服務于智能家居系統，這是必不可少的。

3、系統升級。隨著更加先進與成熟的技術出現，主人可以選擇更優化的系統配置，實現更好的效果。

綜上所述，單片機的實用價值非常寬廣。當前人們的系統化應用率不高，使用單片機進行物物互聯的家庭數量也很少。我相信在不久的將來如本文所設計構想的可升級的智能家居系統必然會受到越來越多家庭的青睞，從而選擇應用。

參考文獻

《輕工科技》廣西輕工業科學技術研究院主辦。