无人机智能导航与控制系统设计与实现

龙源期刊网

智能家居控制系统设计与实现

作者：赵启威

来源：《中国电气工程学报》2019年第04期

摘要：智能家居在现代社会发展速度越来越快，将成为未来居家生活的重要组成部分.鉴于智能家居发展的未来前景，越来越多的企业投入开发智能家居系统.在总结前人成果基础上，以WIFI无线信息通信传输代替传统通信方式设计的一款智能家居系统.介绍了该系统的硬件结构设计、控制系统、客户端软件系统设计及性能测试要求.实践表明，该系统操作简单，且能实现了用户远程实时监控和管理，可应用于智能家居领域.

关键词：智能家居；控制系统；设计；实现

引言

智能家居概念最早是由美國学者提出的，被称为SmartHome.智能家居作为新兴产业正在成为市场的新宠儿。国内智能家居市场发展迅速，由于智能家居实现家电、家居生活、互联网等有机结合，因此也被视为“互联网+”影响下科技对社会一大重要影。国内已经有不少企业投入巨资进入智能家居系统设计领域.实现智能家居的关键技术是总线技术，通过该技术对家居住宅中的各类家电、通信、安防等设备实现智能管理与监控。随着科学技术的发展，现代智能家居是居家住宅为平台，以家中各种设备为控制对象，应用计算机技术、自动控制技术、通信技术等技术构建的家居智能控制系统。智能家居是实现生活智能化的关键技术，该技术的实现由硬件系统与软件系统两部分构成。

1智能家居的主要应用

智能家居作为物联网的主要应用之一，它以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环家是家居的重要组成部分，家电智能化控制系统的开发和建设已被人们广泛关注。基于目前智能手机Android操作系统的广泛应用，本文研制了一款基于Wi-Fi的智能家居系统，此系统具有电源管理、开关控制、家电设备控制等功能，包括灯光系统、家电系统、遥控类家电智能控制系统，在保留原来功能基础上，实现本地无线控制和远程控制。

智能家居控制系统设计与实现

智能家居在现代社会发展速度越来越快，将成为未来居家生活的重要组成部分.鉴于智能家居发展的未来前景，越来越多的企业投入开发智能家居系统.在总结前人成果基础上，以WIFI无线信息通信传输代替传统通信方式设计的一款智能家居系统.介绍了该系统的硬件结构设计、控制系统、客户端软件系统设计及性能测试要求.实践表明，该系统操作简单，且能实现了用户远程实时监控和管理，可应用于智能家居领域.

标签：智能家居；控制系统；设计；实现

引言

智能家居概念最早是由美國学者提出的，被称为SmartHome.智能家居作为新兴产业正在成为市场的新宠儿。国内智能家居市场发展迅速，由于智能家居实现家电、家居生活、互联网等有机结合，因此也被视为“互联网+”影响下科技对社会一大重要影。国内已经有不少企业投入巨资进入智能家居系统设计领域.实现智能家居的关键技术是总线技术，通过该技术对家居住宅中的各类家电、通信、安防等设备实现智能管理与监控。随着科学技术的发展，现代智能家居是居家住宅为平台，以家中各种设备为控制对象，应用计算机技术、自动控制技术、通信技术等技术构建的家居智能控制系统。智能家居是实现生活智能化的关键技术，该技术的实现由硬件系统与软件系统两部分构成。

1智能家居的主要应用

智能家居作为物联网的主要应用之一，它以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环家是家居的重要组成部分，家电智能化控制系统的开发和建设已被人们广泛关注。基于目前智能手机Android操作系统的广泛应用，本文研制了一款基于Wi-Fi的智能家居系统，此系统具有电源管理、开关控制、家电设备控制等功能，包括灯光系统、家电系统、遥控类家电智能控制系统，在保留原来功能基础上，实现本地无线控制和远程控制。

随着社会的发展，人们家庭生活的标准也在不断提高，　更加追求家庭生活的信息化、智能化。人们希望可以通过　

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ与家里的控制系统实现控制信息的交互，完成在　远程终端对家庭的智能化控制操作，如：在远程终端检测煤　气的浓度，以确定煤气的安全问题；检测水电的使用量，完　成水、电表的自动抄送；当小偷入室或者需要照顾的老人、　孩子有意外情况发生的时候，可以马上通知业主，或者发出　

报警信息。业主也可以通过本地控制终端，实现在本地对家　庭内部设备，如：灯具的开关、智能家电状态的调节等控制　操作。本地控制、远程控制的功能是相同的，和控制操作权　限是一致的。　本文根据传统家庭内部的特点，选择了ＬｏｎＷｏｒｋｓ现场　

总线标准，结合ＡＴ８９Ｃ５１单片机与Ｗ３１５０　Ａ协议芯片各自的　特点，对家庭内部设备在原有的基础上进行了改造，完成了　家庭内部设备与控制系统的通信：并且实现运程终端通过　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ对家庭内部设备的访问控制。　

２．系统原理与结构　

实现对家庭内部设备的远程或者本地的智能化控制，首　先要解决传统家庭智能化的问题。家庭内部设备的智能化　同自动化、信息化是不一样的；家庭设备的智能化是以自动　化和信息化为基础，使相应家庭设备可以按照人的意志完　成一定的操作，并且其本身也具有一定的处理能力。传统家　庭中智能化的主要对象就是家电设备，如：电视机，电冰箱　等与控制系统之间的通信。家庭智能远程控制的总体结构　

框图如图１所示：　

图１　家庭智能远程控制框图　模块之间利用多种媒介进行通信，从而完成智能控制操作。　控制系统可以分为灯具、智能家电、检测装置、报警装置等控　制模块。　ＬｏｎＷｏｒｋｓ总线是一种、功能强、应用广、的总线标准。它　

具有多样性的拓扑结构，广泛的通信介质。任何常用的网络　结构，都能够作为ＬｏｎＷｏｒｋｓ总线一种网络拓扑；通信介质，　也可以是有线的电力线、双绞线，也可以是无线的红外。这种　多拓扑，多介质的特性，使得在原有传统家庭内部智能化改　造的时候，可以不用更多的改变原有家庭布局的内部结构，　从而进一步增强了工程的可实施性。　对于灯具等开关控制类的家庭电气设备；煤气的检测、　水电的查询、报警装置等，用有线的网络通信介质；而可以使　用遥控器的家电设备，如：电视机、空调、电冰箱等则采用红　

技术交流　

鱼缸智能控制系统设计与实现　

张海通陈玉玲　

沈阳工学院　

摘要：本文通过对鱼缸智能控制系统的分析与研究，设计了一个基于单片机的鱼缸智能控制系统。本系统主要针对目前人们普　

遍养鱼的方式加以改善，实现智能化，自动化的控制，给饲养者提供方便的同时还给缸中的鱼提供一个更舒适的生活环境。　

关键字：智能控制单片机红外遥控　

１引言　

智能鱼缸是新概念的高档鱼缸。智能鱼缸解决了传统鱼缸　

饲养及照料的困难，并所有的功能实现全自动化供给。更好地　

饲养热带鱼，智能鱼缸满足热带鱼的所有生存条件。让更多人　

成为养鱼爱好者是水族用户的首要选择。智能鱼缸可用于装饰、　观赏等，如装饰客厅、书房、办公室、公共场所等地方：智能　

鱼缸完美呈现热带鱼的绚丽多姿，可当夜灯、装饰品、加湿器　

使用；放松心情、缓解压力、消除学习及工作中的眼睛疲劳；　

通过交流饲养热带鱼知识拉近人与人之间的距离，是用于馈赠　

亲朋好友的最佳品　因此设计一个系统成本低廉，功能全面，　

并且可以远距离红外遥控，能为用户提供了更多的方便和舒适　

的智能鱼缸非常重要。　

２硬件结构设计　

本系统用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机为核心处理器，通过ＬＣＤ１６０２液　

晶屏作为显示模块，可以显示鱼缸当前的温度和设定温度，温　

度检测选用了ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器对温度进行实时监控并通过　

液晶屏显示出来相应数值。在控制方面则采用了红外遥控的方　

式，用户可根据自己的需要设定相应水温，还可以进行灯光、　

增氧、抽水操作，这些都是利用单片机和继电器进行控制和实　

施的，继电器通过功率放大芯片与单片机相连以实施控制，硬　

件结构框图如图１所示。　

ＬＣＤＩ６０２液晶屏　

ＤＳＩ　８Ｂ２０传感器ｒ—１　ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机ｒ—－＿１　ＳＭ００３８红外　

功率放大芯片　

继电器（温控）Ｉ　Ｉ继电器（灯光）ｌ　Ｉ继电器（增氧）ｌ　Ｉ继电器（抽水）　

图１硬件结构框图　

３软件部分设计　软件作为设计控制系统的一个非常重要环节，灵活性很强，