智能家居的應(yīng)用與發(fā)展

智能家居的應(yīng)用與發(fā)展

在本主題中，基于一張獨(dú)特的智能家庭系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)主要包括家庭安全系統(tǒng)和家庭遠(yuǎn)程控制技術(shù)。這兩個(gè)分系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程通信。1硬件電路設(shè)計(jì)的功能主要分為用戶密碼,分配到一個(gè)電話智能家居系統(tǒng)掛接在電話線上,完成的功能是:當(dāng)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程控制家用電器時(shí),通過撥打家中的固定電話,系統(tǒng)在檢測到振鈴,自動(dòng)摘機(jī)根據(jù)語音提示進(jìn)行操作。首先系統(tǒng)會要求輸入登陸密碼,當(dāng)用戶輸入正確的密碼之后,再根據(jù)相應(yīng)提示輸入字符,以到達(dá)相應(yīng)的控制目的,完成之后自動(dòng)掛機(jī)。另外,當(dāng)系統(tǒng)檢測到家中有偷盜或火災(zāi)的信號時(shí),會自動(dòng)及時(shí)地將信號發(fā)送出去,用戶或相關(guān)部門及時(shí)地采取措施,避免不必要的損失。根據(jù)上述系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能,硬件電路實(shí)現(xiàn)的功能模塊主要有:振鈴檢測、自動(dòng)摘機(jī)和掛機(jī)、登陸密碼校驗(yàn)、雙音頻信號解碼、控制電器開關(guān)、家庭安全狀況檢測、雙音頻信號編碼、語音電路等;軟件編程實(shí)現(xiàn)的功能模塊主要有:振鈴音計(jì)數(shù)、語音提示、密碼校驗(yàn)、電器控制等,當(dāng)然這部分功能的實(shí)現(xiàn)仍然需要以相應(yīng)的硬件為基礎(chǔ)。2智能家居系統(tǒng)分配本課題研究的是一個(gè)基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng),該系統(tǒng)要求能夠利用撥打電話的方式,遠(yuǎn)程控制家中的用電設(shè)備。同時(shí),當(dāng)家中有偷盜和火災(zāi)等險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),能夠及時(shí)地發(fā)出信號,通知主人或相關(guān)部門。智能家居系統(tǒng)的硬件電路框圖如圖2-1所示。單片機(jī)電路是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心,主要負(fù)責(zé)鈴流信號的計(jì)數(shù),遠(yuǎn)程控制指令控制家用電器設(shè)備的動(dòng)作,傳感器檢測到的險(xiǎn)情信號適時(shí)發(fā)出報(bào)警信號,協(xié)調(diào)各單元電路的工作等。單片機(jī)主電路如圖2-2所示。P0.0~P0.3分別接MT8888的數(shù)據(jù)輸出端P2.1接光電感煙傳感器信號輸出端P2.5接模擬摘掛機(jī)電路控制信號端P3.4接振鈴檢測電路的輸出端,進(jìn)行計(jì)數(shù)P2.6、P2.7、P3.6、P3.7分別接編解碼芯片MT8888的四個(gè)控制端。3社區(qū)所處的種類相對單一智能家居系統(tǒng)的功能較多,所以其相應(yīng)的軟件也就相對比較復(fù)雜。為了使軟件與硬件能夠很好地結(jié)合,在軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì),能夠使整個(gè)程序條理清楚,也能提高系統(tǒng)的工作效率。3.1功能4:語音提示當(dāng)用戶撥打家庭固定電話進(jìn)行遠(yuǎn)程控制家用電器時(shí),當(dāng)系統(tǒng)檢測到振鈴信號時(shí)便開始計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)到10次電話仍沒有接通,模擬摘機(jī)電路就會自動(dòng)啟動(dòng)而實(shí)現(xiàn)電話摘機(jī),這時(shí)播放語音提示,用戶根據(jù)語音提示來完成密碼驗(yàn)證和相應(yīng)的操作。在系統(tǒng)操作的語音提示中,預(yù)先已分別定義了相應(yīng)按鍵的功能,所以用戶就能按照語音的提示來完成密碼驗(yàn)證和家電的遠(yuǎn)程控制。家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)流程圖如圖3-1所示。3.2先進(jìn)設(shè)備模擬摘機(jī)當(dāng)系統(tǒng)檢測到險(xiǎn)情后,首先進(jìn)入險(xiǎn)情識別程序,判斷所檢測到的險(xiǎn)情屬于哪一種險(xiǎn)情。當(dāng)險(xiǎn)情確定后,則進(jìn)入下一步險(xiǎn)情處理程序。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的報(bào)警程序執(zhí)行,啟動(dòng)模擬摘機(jī),查詢并調(diào)取預(yù)先設(shè)置的相應(yīng)的報(bào)警電話,啟動(dòng)自動(dòng)撥號模塊,當(dāng)電話接通后,播放預(yù)先設(shè)置的對應(yīng)警情報(bào)警錄音。為了解決報(bào)警電話占線的問題,可設(shè)置多個(gè)報(bào)警電話,實(shí)行輪詢撥號,直到電話被撥通。報(bào)警錄音應(yīng)包括用戶家庭住址和對應(yīng)的警情信息。當(dāng)報(bào)警錄音播放完畢,則通過模擬摘掛機(jī)電路實(shí)現(xiàn)模擬掛機(jī),然后返回。家庭安全自動(dòng)報(bào)警程序流程如圖3-2所示。3.3滑動(dòng)變阻器下面使用PROTEUSR軟件對家庭安保系統(tǒng)進(jìn)行仿真處理。由于某些傳感器功能的局限,并不能在仿真結(jié)果中出現(xiàn),所以使用了其他元器件代替某些傳感器;其中,使用滑動(dòng)變阻器代替了光電感煙傳感器、微波傳感器和熱釋紅外傳感器,將滑動(dòng)變阻器的處理結(jié)果,用開關(guān)量來替代以示結(jié)果。在軟件設(shè)計(jì)中,滑動(dòng)變阻器的阻值代表煙霧的濃度,隨著阻值的變化,代表的煙霧濃度也發(fā)生變化,超過設(shè)定值之后,系統(tǒng)將會發(fā)生報(bào)警。當(dāng)溫度傳感器18B20檢測到溫度超出設(shè)定值之后,蜂鳴器將發(fā)生報(bào)警提示。當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值超出設(shè)定值,表示用于檢測的檢測到靈敏信號,隨之報(bào)警裝置將會發(fā)生相應(yīng)報(bào)警。4家庭環(huán)境自動(dòng)報(bào)警和洗衣機(jī)系統(tǒng)智能家居系統(tǒng)對于提高人們生活質(zhì)量有著重要的意義,本系統(tǒng)研究的產(chǎn)品特別適用普通家庭。本課題研究的智能家居系統(tǒng)包括家居保安系統(tǒng)和家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是的兩個(gè)重要組成部分。其中,家居保安系統(tǒng)能對住宅的火災(zāi)、有害氣體泄露等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警,能對盜竊以及入室搶劫實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警;家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)用戶通過電話線遠(yuǎn)程控制家用電器。本系統(tǒng)是將公眾電話網(wǎng)與單片機(jī)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合一個(gè)綜合設(shè)計(jì),有效利用了目前覆蓋面廣泛、方便快捷的電信網(wǎng)絡(luò)資源,通過AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了家庭安全自動(dòng)報(bào)警和家用電器遠(yuǎn)程控制功能。雖然通過研究基本上實(shí)現(xiàn)了上述系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,但是完善該系統(tǒng)還有許多工作要做。首先,為了提高系統(tǒng)對險(xiǎn)情的檢測靈敏性和可靠性,可以考慮利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來提高可靠性。另外,