嵌入式智能家居系統的設計與實(shí)現

引言

想象一下：在酷熱的夏天或寒冷的嚴冬，當您工作一整天后帶著(zhù)疲憊的身軀在回家的路上時(shí)，空調已經(jīng)開(kāi)啟并調節到了舒適的溫度，柔緩的輕音樂(lè )已經(jīng)為您播放，通風(fēng)裝置已經(jīng)接通，室內的光線(xiàn)已經(jīng)調節好，把您預先準備好的食物用微波爐加熱。這樣，您一回來(lái)就可以享受到清新的空氣、美妙的音樂(lè )、舒適的環(huán)境，或許還有一杯熱茶……

這并不是在科幻電影里面出現的場(chǎng)景。事實(shí)上這樣的生活已經(jīng)近在咫尺。隨著(zhù) IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，“智能住宅”、“家庭自動(dòng)化”等技術(shù)的發(fā)展正受到人們的密切關(guān)注，相關(guān)產(chǎn)品也在逐漸成熟。

一 設計概述

整個(gè)系統包含以下四個(gè)子系統：

安防子系統：該子系統中包括紅外發(fā)射端，紅外接收端。

家電控制子系統：該子系統中包括智能燈光控制，家電控制，家庭重要設施控制。

家庭娛樂(lè )和總體控制子系統。

GPRS移動(dòng)通信子系統。

各個(gè)模塊通過(guò)2.4G無(wú)線(xiàn)通信，確保了信息的可靠傳輸。

在嵌入式智能家居系統中，具有代表性的節點(diǎn)是“GPRS模塊” 、“空調控制器” 、“煤氣開(kāi)關(guān)控制器”、“音響系統控制器”和“紅外安全控制器”。如下圖所示，通過(guò)空調控制器，可以對空調的開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接控制；通過(guò)煤氣開(kāi)關(guān)控制器，可以對煤氣的開(kāi)關(guān)直接控制；通過(guò)音響系統控制器，可以對音響開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接控制；通過(guò)無(wú)線(xiàn)紅外安防控制器，可以進(jìn)行防盜監控；通過(guò)GPRS模塊，可以實(shí)現對空調的遠程開(kāi)關(guān)、對煤氣開(kāi)關(guān)的遠程控制和查詢(xún)、對音響系統的遠程開(kāi)關(guān)和防盜安全的遠程報警。

簡(jiǎn)單的控制網(wǎng)絡(luò )框圖

二 系統工作原理：

控制終端（核心模塊）除了協(xié)調控制每個(gè)模塊以外其上面的LCD顯示屏可以顯示當前的時(shí)間信息，智能燈光控制功能可以根據手機短信電氣預報信息自動(dòng)調節燈光的亮度。終端自動(dòng)讀取手機天氣預報短信的內容并將實(shí)時(shí)天氣情況顯示到LCD，紅外安防模塊用來(lái)檢測是否有人非法入侵，當有人經(jīng)過(guò)紅外發(fā)射端和接收端時(shí)紅外信號短時(shí)間內被阻擋，接收端據此判斷有人入侵，立即將入侵信息通過(guò)2.4G無(wú)線(xiàn)發(fā)到控制終端，控制終端收到入侵信息后立即播放報警音，并短信報警告知主人。家電智能控制功能可以實(shí)現家電的遠程開(kāi)關(guān)。對安全性較高的家用設施，例如煤氣，可以遠程短信查詢(xún)它的狀態(tài)將其關(guān)閉，安全關(guān)閉后系統會(huì )短信告知用戶(hù)操作完成的信息，以確保家居的安全性。系統還可以通過(guò)短信定時(shí)，讓系統定時(shí)執行相關(guān)的任務(wù)，例如早晨定時(shí)播放音樂(lè )，定時(shí)讓電飯煲煮飯等