基于Arduino和OneNet物联网WIFI智能家居的设计

基于Arduino和OneNet物联网WIFI智能家居的设计

基于Arduino和OneNet物联网WIFI智能家居的设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥304
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-31)
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基于Arduino和OneNet物联网WIFI智能家居的设计

 基于Arduino和OneNet物联网WIFI智能家居的设计

摘要:本课题主要的设计目标是基于Arduino单片机控制的智能化家居设备的设计制作,智能家居设备一个主要的特征就是只需要用户给予相应的指令就可以做出相应的控制以及获得想要的数据信息。所以本课题的主要功能是以单片机为主控中心对数据信息进行分析处理,使用温湿度传感器进行采集室内环境中的温湿度的数据信息并发送给单片机分析分析处理显示出来可以方便用户进行实时查看,使用光敏传感器来感知现在家庭中的光照强度给予用户提示,使用有害气体传感器来检测家庭室内常见的危害最大的一氧化碳气体如果浓度超出警戒值就会发出报警信息。使用WIFI无线通信模块进行无线网络通信主要连接单片机和用户之间的通信命令控制。并把这些数据传入OneNet物联网平台。本课题要能够控制家庭中的电灯电风扇等大功率的家用电器的启动和关闭的功能。

关键字:Arduino;智能家居;WIFI;OneNet

 Based on Arduino and OneNet IoT Smart Home

Abstract: The main design goal of this topic is based on the design and production of intelligent home equipment controlled by Arduino single chip microcomputer, one of the main characteristics of smart home equipment is that it only needs the user to give the corresponding instruction to make the corresponding control and obtain the desired data information. Therefore, the main function of this subject is to analyze and process the data information with the primary control center of the single chip microcomputer, and use the temperature and humidity sensor to collect the data information of the temperature and humidity in the indoor environment and send it to the single-chip microcomputer analysis and analysis to display it can be easily viewed by the user in real time. Use photosensitive sensors to sense the intensity of light in the current home give the user a hint that the use of harmful gas sensors to detect the most common hazards in the home indoor carbon monoxide gas will send an alarm message if the concentration exceeds the alert value. Wireless network communication using WIFI Wireless communication module is mainly connected with the communication Command control between single chip microcomputer and user. And pass this data on to the OneNet IoT platform. This subject should be able to control the startup and shutdown functions of high-power household appliances such as electric fans in the home.

Keywords: Arduino; smart home; WIFI;OneNet

目录

第一章 绪论 3

1.1 研究背景 3

1.2 本课题发展现状及趋势 4

第二章 总体方案的设计 5

2.1 智能家居设计的目标及内容 5

2.2 智能家居框图设计及说明 5

2.3 OneNet物联网平台简介 6

2.3.1 物联网平台简介 6

2.3.2 OneNet物联网平台使用 8

2.4 本章小结 10

第三章 硬件电路的设计和论证 10

3.1 硬件的选型和介绍 10

3.1.1 主控芯片的选型 10

3.1.2 DHT11温湿度传感器选型 13

3.1.3 光敏传感器选型 14

3.1.4 WIFI无线模块选型 15

3.1.5 有害气体传感器选型 16

3.1.6 继电器控制模块选型 17

3.2 硬件电路的设计 18

3.2.1 主控系统电路 19

3.2.2 系统电源电路 20

3.2.3 温湿度传感器电路 21

3.2.4 显示电路 22

3.2.5 光敏传感器电路 23

3.2.6 WIFI无线模块电路 24

3.2.7 继电器控制电路 25

3.3 本章小结 25

4.1 各功能模块的程序设计 27

4.1.1 温湿度子程序 27

4.1.2 WIFI无线通信子程序 29

4.1.3 有害气体传感器子程序 31

4.1.4 继电器控制子程序 32

4.2 本章小结 32

第五章 仿真调试 33

第六章 总结 35

第七章 致谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1.1 研究背景

经过这几年的发展人工智能已经不仅仅是通讯技术和计算机技术,为了进一步满足人们的需求智能化已经集合了网络、大数据和物联网等众多热门技术能够更加智能化的帮助解决人们生活中的需求而且这两年的智能化产品的复杂程度和设计的技术也是越来越复杂功能也是越来越多。上世纪50年代最初研发的计算机只是为军事科研来服务的到现在计算机已经发展到融入到社会的各行各业融入到人们的生活中。正是因为计算机技术的高速的发展才带来了现在人工智能化的局面,智能化已经很大程度改变的人们的生活生存方式。现在智能化主要是指的通过现代通讯技术和计算机技术针对某一个产品使其具有能动性,能够绝对大程度上让人们能够对这个产品满足。智能化产品的需求也是由于近十几年来计算机技术和通讯技术的革命性的技术突破,使得人们对现有的生活水平和生活方式的不满足提出了需要更高的生活方式水平的要求。也正是现在人们对这些需求的迫切需要智能化的产品就应运而生了。

智能家居技术就缺少不了传感器技术的发展,就像我们平时经常听到的智能化农场但是这个智能农场到底是怎么智能的,首先我们需要计算机或者控制中心能够自主的感知农场里的空气温度、空气湿度以及土壤湿度来判断是不是需要浇水。如果是人工管理农场就可以根据自己皮肤的感知或者经验得到这些温度湿度是否需要浇水这些答案,因为可以用眼睛看、鼻子去嗅以及皮肤感知。但是计算机他就是硬件物理东西他怎么感知,这个时候就需要有一个材料能够感知到空气中的温度湿度以及土壤的湿度,然后这种材料再把感知到的温湿度的数据再转化为计算机单片机能够识别的模拟或者数字信号,就可以对单片机进行编程控制让单片机根据智能材料感知的数据进行判断是不是温度太高是不是土壤缺水。通过上面的例子我们就可以知道智能化的发展离不开智能材料的发展,只有智能材料的发展才能够代替人们去感知世界上的万事万物,把世界上的万事万物转化为单片机可以识别的模拟数字信号。智能家居以物联网技术为核心能够做到人与物之间的联系,我们传统的家居生活是如果需要打开电灯和电风扇都需要人工手动的走到开关前面进行开关,想要知道现在室内的温湿度阳光照射度等信息主要是靠人体自身感觉等,而智能家居就是改变这些传统的家居生活用智能化的控制手段去控制家中的电器以及感知室内环境中的各种数据,人们只需要对整个智能家居的控制系统发出相应的指令就可以坐在沙发上享受到服务。

1.2 本课题发展现状及趋势

随着物联网技术的飞速发展智能家居已经得到很大的发展也有很多的智能产品进入到我们普通用户家中,智能家居主要是能够帮助或者说辅助人们能够更好的管理和控制家中的一切电器,比如我们经常见到的智能门禁系统、一键开关控制灯、智能窗帘以及室内各种环境温湿度的采集都是智能家居的一部分。虽然这些智能化的产品是非常容易实现只需要MCU控制采集一些传感器模块就可以进行数据采集显示等,但是如果做一个集成度高的智能家居产品包括我们以上所说的部分,单个智能部分的硬件成本就是很高的,而且各个智能部分与主控部分的通信也是一个非常大的问题,首先在家中肯定不能使用有线连接方式必须是无线通信控制方式。每个智能控制的部分负责采集本部分的数据,通过无线设备和主控中心以及其他智能控制设备进行通信流。

现在智能家居行业虽然一直在发展但是距离真正的智能家居还有一段距离,智能家居的发展是从本世纪出两千开始由于通信网络和单片机控制技术以及传感器等技术的限制导致智能家居发展的十分缓慢,随着3G网络的普及4G网络以及WIFI无线网络的大量普及近几年智能家居的产品飞速发展,尤其是近几年出现的大数据云计算等技术的出现更加促进了智能家居行业和产品设备的发展。现在虽然很多互联网的科技公司推出了诸多的智能家居的设备产品但是我们周边的家庭生活中并不常见这些智能家居的产品这其中一方面是智能家居的价格比较高,再就是智能家居的产品是覆盖整个家庭的几乎所有想要控制的电器所以安装的时候就需要大动整个家庭的布局所以很是麻烦也就断绝了一些人的想法。想要安装智能家居需要在房屋装修的时候预先布线安装。还有一部分的原因虽然现在很多厂家公司声称他们的智能家居产品设备功能多操作简单但是使用配置的时候对这些互联网和计算机等技术不清楚的人也是很难能够操作起来的,也就导致智能家居在实际使用的时候往往达不到用户的使用要求。

随着现在科学技术的不断发展计算机控制技术传感器技术以及无线通信技术的越来越成熟智能家居的设备产品一定也会更加的趋向于简单化和智能化,能够更加适应家庭生活。所以从长远的角度看智能家居行业是有很大的发展前景的。

参考文献

[1]王乐新,谭同书.传感器模块设计应用[M].河北工业出版社,2005:79-85.

[2]李思.基于单片机的控制第2版)[M].中国矿业大学出版社,2009: 254-259.

[3]林志琦,郎建军,谷会杰,佟大鹏.基于Arduino单片机物联网平台开发[M].北京航空航天大学出版,2016

[4]张爱国.Arduino单片机入门指南.山东大学出版社,2001:210-230.

[5]徐玮,徐富军,沈建良.Arduino单片机高效入门[M].机械工业出版社,2006.43-45.

[6]王为青,程国钢.单片机传感器应用开发技术[M].人民邮电出版社,2007:31-38.

[7]丁英丽. 智能光控系统的设计[J].计量与测试技术,2004:5(2): 31-32.

[8]谈培源,付扬.WIFI术与应用[M].北京航空航天大学出版,2006:221-224.

[9]汪云.基于单片机的继电器控制装置[J].传感器技术,2003:22(10):45-47.  

[10]张道德.单片机接口技术(C51版)[M].中国水利水电出版社,2007:112-115.

[11]陈照章,朱湘临,温湿度传感器及其信号调理电路[J].传感技术,2002:1(8);53-55.

[12]杨路明.C语言程序设计[M].北京邮电大学出版社,2005:1-7.



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