android手机的智能家居环境检测系统
摘 要本检测系统具有家居环境中的温度、湿度、光照强度、危险气体浓度等实时检测的功能。同时加入了危险气体泄露报警电路完善了整个系统本文阐述了如何综合应用Arduino嵌入式开发平台和Android软件，实现基于Android手机的智能家居环境检测系统设计的过程。本系统的关键模块为两大部分底层的传感器数据采集，Android客户端的数据接收与反馈。底层技术完成对各个传感器数据的采集并通过蓝牙通信技术将数据发送到Android客户端，Android客户端接收数据并且将数据显示在APP的UI界面上，同时Android客户端也可以完成对底层的控制。检测系统具有家居环境中的温度、湿度、光照强度、危险气体浓度等实时检测的功能，并能实现危险气体泄露报警。本设计在智能家居、物联网领域都有较好的应用前景。
目 录
一、引言 2
二、方案选择 2
三、基础技术分析 2
（一）Arduino开发板的简单介绍 2
（二）安装Arduino开发环境： 2
（三）Android系统介绍 2
（四）Android开发环境的搭建： 2
（五）Android客户端的编写 2
四、硬件设计 2
（一） 温湿度传感器（数字）DHT11介绍与硬件设计 2
（二）GY30光强度传感器介绍与硬件设计 2
（三）MQ2烟雾传感器介绍与硬件设计 2
（四）报警电路介绍与硬件设计 2
（五）蓝牙模块的介绍与硬件设计 2
五、软件设计 2
（一）智能家居环境检测系统软件框图设计 2
（二）Android客户端与智能家居环境检测系统终端的通信协议 2
（三）DHT11传感器程序简介： 2
（四）GY30光线传感器程序简介 2
（五）MQ2烟雾传感器程序简介 2
（六）报警电路程序简介 2
（七）Android端程序简介 2
七、系统的测试 2
（一）DHT11传感器性能测试 2
（二）GY30光线传感器性能测试 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
（三）MQ2烟雾传感器性能测试 2
（四）报警电路性能测试 2
（五）蓝牙模块性能测试 2
（六）系统测试 2
总结与展望 2
致谢 2
参考文献 2
附录一 Android端程序 2
附录二 原理图 2
附录三 Arduino端程序 2
一、引言
智能家居是近几年来发展较为迅速的领域,它融合了网络通信技术，传感器技术，智能硬件技术，嵌入式产品开发技术目前智能家居尚处于起步阶段，有着广阔的发展前景。同时随着时代的发展，人们生活水平的也逐步提高。人们对家居环境有了更高的要求，智能家居的出现让人们在追求更美好的生活的道路上迈出了重要的一步。智能家居也是物联网的“万物互联”在人们居住环境中的具体应用，近年来随着网络通信技术、自动化控制技术、智能硬件技术的逐渐成熟，将家居环境中的物体智能化，实现了人与物的互动，智能家居的市场也开始逐步扩张。
研究背景：智能家居具有很长的产业链，其智能化覆盖家居照明、安防、供暖、空调等家电、娱乐、保健、医疗、看护、厨房等，扩展方式还有智能学校、智能城市、智能医院。因此随着市场的逐步扩大，越来越多的传统硬件企业、互联网企业、房地产家装企业等纷纷抢滩智能家居市场，未来全球智能家居行业具有很好的发展前景。
智能家居的历程和现状：2000年之前智能家居在中国还是一个新生事物，产品概念和相应的产品技术也都处于萌芽阶段，整个智能家居领域也都属于萌芽阶段。从2000年开始，通过媒体的传播，智能家居的概念逐渐走入普通百姓，国内的智能家居企业也开始发展，国外的智能家居企业也逐步进入了中国市场。智能家居在这段时间经历了从快速发展阶段到稳步发展阶段。2010年之后，国内智能家居行业发展迅速，移动互联网发展也突飞猛进，智能家居规经历了模出现了大规模的增长。现在智能家居也从单纯的智能硬件的零散局部化的智能控制，开始与物联网，云计算，还有人工智能领域相结合。智能家居也逐步向平台和生态转变，智能家居正向着更加智能的、甚至更加智慧的方向发展。
智能家居的概念：智能家居，英文的全称为Home Automation或者Smart Home,其目的在于将人类居住的住宅环境智能化。智能家居时利用信息处理技术，自动化控制技术，计算机技术，通信与网络技术等技术，通过有效的传输网络，使人类居住环境具有舒适性、便利性、安全性和节能环保性等特征，提升人类居住环境的质量水平。
智能家居的构成可分为硬件系统和软件系统。一个经典的智能家居系统，主要包括硬件系统（灯光的自动控制系统、家居环境温湿度的自动调节系统、家居安防系统、窗帘的自动控制系统），软件系统（Android客户端的开发、各个模块的驱动、数据的传输）。
二、方案选择
在基于Android手机智能家居环境检测系统中主要针对底层控制的核心板和各个传感器的选择还有Android客户端的搭建采取什么样的形式。底层控制板需要完成对各个传感器的数据采集与数据发送，通常产品设计过程中我们会使用89C51单片机完成对产品的开发，但是C51单片需要我们对各个传感器模块的驱动进行编写需要有较高的C语言编写能力和单片机开发能力。近几年来Arduino开发板逐渐风靡，Arduino开发板的开源特性为我们提供了更好的选择，我们可以使用Arduino官方为我们提供库完成给对各个传感器的数据进行采集，避免了繁杂驱动的编写。传感器的选择方面需要选择精度高的，也尽量采用数字信号输出的传感器模块，这样可以减少数据处理过程中的精度损耗。Androd客户端的搭建，采用更为简单的图形化编程。
基于Android手机智能家居环境检测系统的功能设计中不能缺乏创新精神，不能只局限于底层的数据采集。在物联网大潮的推动下，智能手机与底层的交互越来越重要，所以在本设计中不仅要完成家居环境的数据检测还要将数据传递到Android端显示，并且实现Android端控制底层。
下图为本论文的设计方案，由设计框图可以了解到智能家居环境检测系统的主控板为Arduino UNO开发板。Arduino 完成对各个传感器模块的驱动同时获得传感器的数据并且利用通信模组将数据发送出去。DHT11传感器完成对家居环境中的温湿度检测；GY30传感器完成对家居环境中的光强度检测；MQ2传感器完成对家居环境中的危险气体浓度的检测；报警电路完成家中发生危险气体泄漏的预警；LED显示模组完成卧室灯与客厅灯的模拟功能；通信模组完成数据的发送与接收。
图1 总体设计框图
三、基础技术分析
（一）Arduino开发板的简单介绍
目 录
一、引言 2
二、方案选择 2
三、基础技术分析 2
（一）Arduino开发板的简单介绍 2
（二）安装Arduino开发环境： 2
（三）Android系统介绍 2
（四）Android开发环境的搭建： 2
（五）Android客户端的编写 2
四、硬件设计 2
（一） 温湿度传感器（数字）DHT11介绍与硬件设计 2
（二）GY30光强度传感器介绍与硬件设计 2
（三）MQ2烟雾传感器介绍与硬件设计 2
（四）报警电路介绍与硬件设计 2
（五）蓝牙模块的介绍与硬件设计 2
五、软件设计 2
（一）智能家居环境检测系统软件框图设计 2
（二）Android客户端与智能家居环境检测系统终端的通信协议 2
（三）DHT11传感器程序简介： 2
（四）GY30光线传感器程序简介 2
（五）MQ2烟雾传感器程序简介 2
（六）报警电路程序简介 2
（七）Android端程序简介 2
七、系统的测试 2
（一）DHT11传感器性能测试 2
（二）GY30光线传感器性能测试 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
（三）MQ2烟雾传感器性能测试 2
（四）报警电路性能测试 2
（五）蓝牙模块性能测试 2
（六）系统测试 2
总结与展望 2
致谢 2
参考文献 2
附录一 Android端程序 2
附录二 原理图 2
附录三 Arduino端程序 2
一、引言
智能家居是近几年来发展较为迅速的领域,它融合了网络通信技术，传感器技术，智能硬件技术，嵌入式产品开发技术目前智能家居尚处于起步阶段，有着广阔的发展前景。同时随着时代的发展，人们生活水平的也逐步提高。人们对家居环境有了更高的要求，智能家居的出现让人们在追求更美好的生活的道路上迈出了重要的一步。智能家居也是物联网的“万物互联”在人们居住环境中的具体应用，近年来随着网络通信技术、自动化控制技术、智能硬件技术的逐渐成熟，将家居环境中的物体智能化，实现了人与物的互动，智能家居的市场也开始逐步扩张。
研究背景：智能家居具有很长的产业链，其智能化覆盖家居照明、安防、供暖、空调等家电、娱乐、保健、医疗、看护、厨房等，扩展方式还有智能学校、智能城市、智能医院。因此随着市场的逐步扩大，越来越多的传统硬件企业、互联网企业、房地产家装企业等纷纷抢滩智能家居市场，未来全球智能家居行业具有很好的发展前景。
智能家居的历程和现状：2000年之前智能家居在中国还是一个新生事物，产品概念和相应的产品技术也都处于萌芽阶段，整个智能家居领域也都属于萌芽阶段。从2000年开始，通过媒体的传播，智能家居的概念逐渐走入普通百姓，国内的智能家居企业也开始发展，国外的智能家居企业也逐步进入了中国市场。智能家居在这段时间经历了从快速发展阶段到稳步发展阶段。2010年之后，国内智能家居行业发展迅速，移动互联网发展也突飞猛进，智能家居规经历了模出现了大规模的增长。现在智能家居也从单纯的智能硬件的零散局部化的智能控制，开始与物联网，云计算，还有人工智能领域相结合。智能家居也逐步向平台和生态转变，智能家居正向着更加智能的、甚至更加智慧的方向发展。
智能家居的概念：智能家居，英文的全称为Home Automation或者Smart Home,其目的在于将人类居住的住宅环境智能化。智能家居时利用信息处理技术，自动化控制技术，计算机技术，通信与网络技术等技术，通过有效的传输网络，使人类居住环境具有舒适性、便利性、安全性和节能环保性等特征，提升人类居住环境的质量水平。
智能家居的构成可分为硬件系统和软件系统。一个经典的智能家居系统，主要包括硬件系统（灯光的自动控制系统、家居环境温湿度的自动调节系统、家居安防系统、窗帘的自动控制系统），软件系统（Android客户端的开发、各个模块的驱动、数据的传输）。
二、方案选择
在基于Android手机智能家居环境检测系统中主要针对底层控制的核心板和各个传感器的选择还有Android客户端的搭建采取什么样的形式。底层控制板需要完成对各个传感器的数据采集与数据发送，通常产品设计过程中我们会使用89C51单片机完成对产品的开发，但是C51单片需要我们对各个传感器模块的驱动进行编写需要有较高的C语言编写能力和单片机开发能力。近几年来Arduino开发板逐渐风靡，Arduino开发板的开源特性为我们提供了更好的选择，我们可以使用Arduino官方为我们提供库完成给对各个传感器的数据进行采集，避免了繁杂驱动的编写。传感器的选择方面需要选择精度高的，也尽量采用数字信号输出的传感器模块，这样可以减少数据处理过程中的精度损耗。Androd客户端的搭建，采用更为简单的图形化编程。
基于Android手机智能家居环境检测系统的功能设计中不能缺乏创新精神，不能只局限于底层的数据采集。在物联网大潮的推动下，智能手机与底层的交互越来越重要，所以在本设计中不仅要完成家居环境的数据检测还要将数据传递到Android端显示，并且实现Android端控制底层。
下图为本论文的设计方案，由设计框图可以了解到智能家居环境检测系统的主控板为Arduino UNO开发板。Arduino 完成对各个传感器模块的驱动同时获得传感器的数据并且利用通信模组将数据发送出去。DHT11传感器完成对家居环境中的温湿度检测；GY30传感器完成对家居环境中的光强度检测；MQ2传感器完成对家居环境中的危险气体浓度的检测；报警电路完成家中发生危险气体泄漏的预警；LED显示模组完成卧室灯与客厅灯的模拟功能；通信模组完成数据的发送与接收。
图1 总体设计框图
三、基础技术分析
（一）Arduino开发板的简单介绍
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1385.html
