基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制系统
以通过手机远程控制家里的电器,用手机控制时候,通过语音芯片先前录好的音,语音提示输入密码,输入密码正确后,会播放事前设置好的语音命令,例如空调请按1,电视请按2等,然后按进入以后会有相关的关闭和开启提示,按下相应的按键将可以控制家里的电器。 3.能实现简单的防盗和报警功能,并能采取简单的处理,例如家里煤气泄漏时候,能够自动检测到,并且打开抽气机,并通过短信及时的报告屋主。能够防止外来人入侵,实现热释电等来人检测等。 4.能手动控制家里的LED灯光的亮暗程度,可以通过PWM来控制整体的灯,实现节能和减排,这也符合当今时代倡导的环保。 5.在电脑端能够实现简单的控制和检测功能,可以通过远程网络节点对该设备进行操作。 图1 系统架构 2.2 性能要求 1.该系统能够预留未来可能需要用到的电器的接口 2.该手机远程控制器能够方便使用和防止误操作,能够识别密码和振铃信号,只有输入密码正确的条件下才能对电器和系统控制。可以对密码进行修改,但修改必须经过特殊手段,例如在控制台端设置自锁开关,如果要修改密码,必须将该开关闭合,修改后,必须将该开关断开才能正常工作。 3.该系统能够满足家庭用电安全,要求LED灯能够进行手动调节亮度,另外要求该系统在设备不用时候能够关闭设备,防止耗电。 4.利用热释电等系统,能够实现代替门铃等和部分防盗功能,要求有两种模式,家里有人和家里无人模式,门磁开关也一样。 三、方案设计 3.1 系统功能实现原理 本文利用AT32UC3A0512、MT8870、TC35 modem和各类家居传感器来实现相应的功能。 智能家居控制系统其硬件部分主要由五大部分构成,即手机远程控制部分、控制单元、传感器数据采集系统、GSM模块TC35 modem与接口和电源部分。手机远程控制部分主要由MT8870和电压检测元件组成,它是系统中控制部分关键的元件,它与控制单元组成控制部分功能;传感器数据采集系统、GSM模块TC35 modem和控制单元完成报警等信号的处理和发送;电源部分则为各个部分提供工作电源。 3.1.1系统硬件结构框图 系统硬件结构框图 3.1.2远程控制设计与分析 系统控制器由MT8870接收远端发送来的DTMF信号、并对其进行解码,解码后的信号由中央处理单元采集处理。为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面。手机远程控制系统一般工作在无人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能。为了符合智能化要求,系统采用AT32UC3A0512作为中央处理器。同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路。系统组成框图如图2.2-1示。由图可知,系统主要由振铃检测电路、模拟摘挂机电路、DTMF音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元(AT32UC3A0512)、控制电路、电源电路等组成。 图2.2-1远程控制系统 图3.2-3双音频解码MT8870电路 图3.2-4语言录放电路 控制器通过手机耳机端口来实现相关的控制。 3.1.3传感器信号采集设计与分析 1.防火灾发生烟雾传感器 火灾烟雾传感器是一种在消防管理、安全防范系统中常用的报警器材,它工作可靠、体积小巧,火灾烟雾传感器是把烟雾信号转换为电信号,电路设计时可以在背后设计专用的卡口以便地固定在墙体或者天花板上,使用时通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生控制器发出声光和短信报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。本系统采用NIS-09C型烟雾传感器。 2可燃气体泄漏传感器 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,打开窗户进行排气,同时短信通知家人及小区物业管理部门。这里采用TP-2高温型一氧化碳传感器报警器需在一氧化碳浓度达到设定制值时系统应启动报警。 3防盗传感器 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门安装门磁开关,住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装热外释传感器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(热外释传感器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)和住宅内区域防护的防盗报警设备(热外释传感器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并短信通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。
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