基于物聯(lián)網(wǎng)的新型智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 ............ 19 門(mén)禁系統(tǒng)流程圖 .............................. 20 受控單元流程圖 .............................. 21 空氣質(zhì)量檢測(cè)流程圖 .......................... 22 語(yǔ)音控制流程圖 .............................. 23 第五章 系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試及功能測(cè)試 ..................... 24 受控部件 ................................... 24 家用電器控制 ........................... 24 小車(chē)控制 ............................... 24 門(mén)禁系統(tǒng) ................................... 24 溫度采集、煙霧濃度檢測(cè)及 GSM 報(bào)警 ............ 25 3 溫度采集 ............................... 25 煙霧濃度檢測(cè) ........................... 25 空氣質(zhì)量檢測(cè)與凈化 .......................... 25 手持遙控語(yǔ)音識(shí)別 ............................. 25 WIFI 功能 ................................... 26 第六章 設(shè)計(jì)總結(jié)及技術(shù)展望 ......................... 27 4 第一章 緒論 課題背景 21 世紀(jì)是信息化的世紀(jì)， 移動(dòng)通信 從模擬時(shí)代走向了 高度數(shù)字化時(shí)代，它們的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高，由此可見(jiàn)， 各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù) 極大地 推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因智能家居控制系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。本系統(tǒng) 的 MCU與各個(gè)芯片和模塊的接口、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后的產(chǎn)品化提 供了良好的基礎(chǔ)。 以上所述，即是我們基于物聯(lián)網(wǎng)的新型智能家居控制系統(tǒng)所必須有的功能， 其家庭中央處理平臺(tái)兼容性極強(qiáng)，真正意義上地實(shí)現(xiàn)了寬帶互聯(lián)網(wǎng)、 GSM 網(wǎng)、 WIFI 的三網(wǎng)融合。通過(guò)控制設(shè)備，控制器件，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能。準(zhǔn)確穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)。讀取信息，執(zhí)行命令。 CortexM3的內(nèi)核主要是應(yīng)用于低成本、小 管腳數(shù)和低功耗的場(chǎng)合，并且具有極高的運(yùn)算能力和極強(qiáng)的中斷響應(yīng)能力。采樣頻率可為 ,頻率越低 ,錄放時(shí)間越長(zhǎng) ,而音質(zhì)則有所下降 ,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中 ,可在斷電情況下保存 100 年 (典型值 ),反復(fù)錄音 10 萬(wàn)次。在檢測(cè)氣體時(shí)，傳感器的傳導(dǎo)率依賴于空氣中氣體濃度的變化。 IC3 也采用了 555，它與 R4， R5， R6 等組成一個(gè)可控多諧振蕩器，平時(shí) IC3 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，不會(huì)起振；當(dāng) IC2 置位后， IC3 的 4 腳為高電位（接近 VDD），則強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)解除而起振，它的多諧振蕩頻率為： 624c )C2R1 .4 4 /( Rf ?? VT1 采用 三極管 BU208， 經(jīng) VT1 驅(qū)動(dòng)， T 升壓后，可在其次級(jí) L2兩端得到約為 10千歐左右的高拼電壓，經(jīng) D6整流后，作為電暈放電器的高壓源，放電針 L 與放電金屬網(wǎng)板之間的距離約為 7mm，在幾千伏的高壓作用下，會(huì)發(fā)生電暈 放點(diǎn)現(xiàn)象，將空氣電離，產(chǎn)生負(fù)離子和臭氧，從而達(dá)到清新空氣的效 果 。 利用 AT指令可完成控制 GSM模塊進(jìn)行 SMS 通訊的所有流程，歐洲通信委員會(huì) ETST 發(fā)布的 GSM07． 05 標(biāo)準(zhǔn) AT指令集是目前全球所有GSM 模塊均支持的收發(fā) SMS的命令集，常見(jiàn)的 AT 指令見(jiàn)表 。這是因?yàn)?，在?jì)算的過(guò)程中的任何時(shí)刻，語(yǔ)音識(shí)別器都會(huì)對(duì)已送入識(shí)別芯片的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)匹配程度為識(shí)別列表中的關(guān)鍵詞語(yǔ)進(jìn)行打分，最匹配的打分最高。對(duì)于具備UART 接口的系統(tǒng)，使用 WIZ610wi 便可以輕松地實(shí)現(xiàn)串口到無(wú)線局域網(wǎng)之間的變換。 NRF905 單片機(jī) 空氣質(zhì)量檢測(cè) 報(bào)警信息 開(kāi)窗 換氣 信號(hào)判斷 23 語(yǔ)音控制流程圖 語(yǔ)音控制流程如圖 ： 圖 語(yǔ)音控制流程圖 無(wú)線語(yǔ)音識(shí)別手持設(shè)備可對(duì)用戶所發(fā)出的語(yǔ)音控制信息進(jìn)行識(shí)別，達(dá)到隨心所欲控制家電的目的。 空氣 質(zhì)量 檢測(cè)與凈化 平時(shí)當(dāng)室內(nèi)空氣質(zhì)量較差時(shí)，傳感器采集到相應(yīng)信息，由單片機(jī)處理信息并做出相應(yīng)的控制指令，首先報(bào)警電路進(jìn)行 蜂鳴器 報(bào)警提示，接著觸發(fā)臭氧負(fù)離子發(fā)生裝置，產(chǎn)生臭氧負(fù)離子凈化空氣，當(dāng)產(chǎn)生臭氧負(fù)離子的裝置定時(shí)完畢后，由于室內(nèi)存在處理后的渾濁氣體，系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)換氣扇對(duì)室內(nèi)換氣，當(dāng)污染物降低到一定程度時(shí)，為了從節(jié)約能源方面考慮，系統(tǒng)將關(guān)掉換氣扇自動(dòng)開(kāi)啟窗戶，進(jìn)一步降低污染氣體的危害程度，此過(guò)程每執(zhí)行一次系統(tǒng)將自動(dòng)記錄一次，即使用戶當(dāng)時(shí)不在家，歸來(lái)后也能得知自己室內(nèi)空氣變化情況，便于查找發(fā)現(xiàn)安全隱患（比如一氧化碳 等），以免安全事故發(fā)生。 以上 這些也是我們 團(tuán)隊(duì) 在開(kāi)發(fā)過(guò)程中所攻克的技 術(shù)難關(guān)。 智能家居系統(tǒng)仍然處于一個(gè)不斷研究探索的過(guò)程，需要不斷地完 28 善其功能，才能更好的適應(yīng)社會(huì)未來(lái)的發(fā)展要求。 WIFI網(wǎng)絡(luò)及 GSM 網(wǎng)絡(luò)控制 。 25 溫度采集 、 煙霧濃度 檢測(cè) 及 GSM 報(bào)警 溫度采集 通過(guò) DS18B20 采集溫度信息，利用物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送到電腦終端，同時(shí)通過(guò) GSM 網(wǎng)絡(luò)對(duì)異常溫度進(jìn)行手機(jī)短信報(bào)警。 單片機(jī) IC卡識(shí) 別 否 / 密碼識(shí)別否 / IC卡識(shí) 別 否 +碼識(shí)別否 開(kāi)門(mén) Y N 語(yǔ)音錄放 設(shè)置工作模式 21 受控單元流程圖 受控單元流程如圖 ： 圖 受控單元流程圖 通過(guò)單片機(jī)處理 NRF905 所接受到的控制信令與各個(gè)傳感器所反饋回的信息，達(dá)到控制家電與監(jiān)控室內(nèi)情況的目的。 活動(dòng)模式 ： ShockBurst RX ShockBurst TX 節(jié)電模式 ：掉電 和 SPI編程 、
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