智能家居系统设计远程控制系统(源码)
智能家居是传统家居在新时代新技术推动下的一大发展趋势。智能家居的概念正逐渐被人们所普遍接受，同时智能家居带来的便利性，高效性也在改善我们的居住环境和生活体验。本系统着力于成本低廉的Arduino进行开发，通过贝壳物联开放平台，设计一套适合于普通民众使用的智能家居系统。本系统以Arduino UNO R3作为开发底板，添加ESP8266WIFI模块，温湿度感测模块，LCD1602液晶显示模块，红外接收器，蜂鸣器。实现的功能有，实时显示温湿度数据，联网实现对温湿度数据的监测，对LED灯的开关控制和状态检测，门铃响应。关键词 智能家居，Arduino，贝壳物联，远程控制
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 2
1.3 课题意义 2
2 需求分析 3
2.1 系统目标 3
2.2 可行性分析 3
3 开发工具介绍 4
3.1 ARDUINO IDE 1.8.2 4
3.2 贝壳物联介绍 8
4 功能模块设计 11
4.1 ESP8266联网模块 12
4.2 远程控制模块 13
4.3 红外遥控模块 14
4.4 DHT11温湿度感测和LCD1602液晶显示模块 15
4.5 蜂鸣器门铃响应模块 18
5 系统安装和调试 19
5.1 系统安装 19
5.2 系统调试过程注意点 24
6 系统测试 25
6.1 系统功能测试 25
6.2 测试结果 27
结论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
1.1 课题背景
智能家居,又称作数字家庭，是利用计算机、网络通信、电力、结构化布线、传感器、自动化等技术将家庭中的各种智能或非智能设备相连，并集控制、监测、智能控制功能于一体的系统。以家庭住宅为载体，采用有线、无线联动的方式来控制设备和采集信息，以此实现家居设备的自动化、安防 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
、人体健康监护、家庭娱乐、成员互动、能耗监测、智能节能等功能，为人们提供更加安全、便利、高效的新型生活空间[1]。与传统家居相比，新型的智能家居不仅仅具有传统的住宅功能，还要求具备传统家居所没有的设备自动化、远程控制、节约能源的特点；满足日常居住需求的同时，还可以再空间上对家居环境做出深度的优化改善 [2]。智能家居创造的环境，最大限度地提高生活质量，除了能源的有效利用，还能提供能源管理系统（EMS）[3]。
现有的智能家居系统主要综合了无线传感器技术远程遥控技术和终端控制技术[4]，目前智能家居设计方案，在市场上风格多样。如基于Arduino的低成本智能家居系统的设计和实现Design and implementation of a lowcost Arduinobased smart home system[5]，基于智能任务调度的低成本Arduino /基于Android的节能家庭自动化系统Low Cost Arduino/AndroidBased EnergyEfficient Home Automation System with Smart Task Scheduling[6]，为消费者提供简单智能家居系统的设计和实现A design and implement for simple smart home sysytem for consumers[7]，基于STM32的家庭智能家居设计[8]，基于ZigBee技术的智能家居系统设计[9]，基于嵌入式WEB的智能家居系统设计[10]，一种基于Arduino 的智能家居控制系统[11]等。
在未来，智能家居的发展迅猛，而以电子系统作为核心更是大势所趋[12]。作为核心的家居控制系统，智能化的起步，以及AI的迅猛发展，一定能够推动智能家居的发展。而集成度越来越高的系统功能，以及傻瓜式的用户操作以及市场的平民化将使得智能家居系统逐步迈向绿色化[13]。
一套完整的商用智能家居系统价格昂贵，普通民众难以接受。所以如何设计和实现一种稳定性好、安全性高、可靠性强、适用于普通家庭使用的智能家居系统的意义可见一斑。
1.2 课题研究现状
a）国外现状
1984 年世界上的第一个智能建筑出现在了美国康尼迪克州。它将家庭中的电器、通讯、信息设备连接到一个智能系统，用于集中进行远程监控和家庭事务管理，并维持家庭设施运转，协调居住环境[14]。上世纪80年代末期，随着时代的发展，通信与信息技术水平越来越高，出现了对家庭住宅中各种设备通过总线技术进行监控管理的商用系统，在美国称之为 Smart Home，这就是我们现在所说的智能家居的原型[15]。
在家居系统的技术研发方面，西方国家一直是行业领先。近年来，一批国外知名企业，例如微软、摩托罗拉，对于智能家居的研发均先后投入了大量资源。“梦幻之家”、“家庭主任”、“居所之门”等家居系统，均以日趋成稳的技术强占家居市场。此外，日本、韩国、新加坡等国的相关企业也纷纷在家居智能化开发方向投入了大量的资源，更是急于尝试国内市场。
b）国内现状
我国作为一个发展中国家，对智能化的发展是十分重视的，如果能有效开展对智能家居、AI的研究和应用，将会使得居民的生产、生活水平得到很好的改善，在很大程度上告别过去在这一方面的缺失与不足，将社会建设水平提高[16]。
智能家居系统在我们国家经历了近30年的发展，经历了萌芽期、开创期、徘徊期，到了如今，已经迈入到了演变期，技术水平更是进入到了一个飞速发展进步的时期[17]。
智能家居产品发展经历了3个阶段：由最初智能单品的多点爆发，到生态平台的形成，目前正在向着 打破相互独立的生态平台、实现跨平台互联互通方向迈进[18]。
目前我国在智能家居方面的研究体系已经得到了高度的健全，很多智能家居已经进入了市场，并且得到了社会较高的认可[19]。然而就目前来说，全球的市场都还没有统一的行业标准，仅仅是这一点就对智能家居的推广做出了很大的限制。往后随着通信技术标准的进一步统一，底层的通信标准将慢慢趋于一致，相对应的上层应用标准也会进一步融合[20]。而这对于普通的家庭用户来说则是优点卓绝，用户的选择不会被局限在某个特定厂商的特定产品上，而是有了多而广的选择空间[21]。
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 2
1.3 课题意义 2
2 需求分析 3
2.1 系统目标 3
2.2 可行性分析 3
3 开发工具介绍 4
3.1 ARDUINO IDE 1.8.2 4
3.2 贝壳物联介绍 8
4 功能模块设计 11
4.1 ESP8266联网模块 12
4.2 远程控制模块 13
4.3 红外遥控模块 14
4.4 DHT11温湿度感测和LCD1602液晶显示模块 15
4.5 蜂鸣器门铃响应模块 18
5 系统安装和调试 19
5.1 系统安装 19
5.2 系统调试过程注意点 24
6 系统测试 25
6.1 系统功能测试 25
6.2 测试结果 27
结论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
1.1 课题背景
智能家居,又称作数字家庭，是利用计算机、网络通信、电力、结构化布线、传感器、自动化等技术将家庭中的各种智能或非智能设备相连，并集控制、监测、智能控制功能于一体的系统。以家庭住宅为载体，采用有线、无线联动的方式来控制设备和采集信息，以此实现家居设备的自动化、安防 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
、人体健康监护、家庭娱乐、成员互动、能耗监测、智能节能等功能，为人们提供更加安全、便利、高效的新型生活空间[1]。与传统家居相比，新型的智能家居不仅仅具有传统的住宅功能，还要求具备传统家居所没有的设备自动化、远程控制、节约能源的特点；满足日常居住需求的同时，还可以再空间上对家居环境做出深度的优化改善 [2]。智能家居创造的环境，最大限度地提高生活质量，除了能源的有效利用，还能提供能源管理系统（EMS）[3]。
现有的智能家居系统主要综合了无线传感器技术远程遥控技术和终端控制技术[4]，目前智能家居设计方案，在市场上风格多样。如基于Arduino的低成本智能家居系统的设计和实现Design and implementation of a lowcost Arduinobased smart home system[5]，基于智能任务调度的低成本Arduino /基于Android的节能家庭自动化系统Low Cost Arduino/AndroidBased EnergyEfficient Home Automation System with Smart Task Scheduling[6]，为消费者提供简单智能家居系统的设计和实现A design and implement for simple smart home sysytem for consumers[7]，基于STM32的家庭智能家居设计[8]，基于ZigBee技术的智能家居系统设计[9]，基于嵌入式WEB的智能家居系统设计[10]，一种基于Arduino 的智能家居控制系统[11]等。
在未来，智能家居的发展迅猛，而以电子系统作为核心更是大势所趋[12]。作为核心的家居控制系统，智能化的起步，以及AI的迅猛发展，一定能够推动智能家居的发展。而集成度越来越高的系统功能，以及傻瓜式的用户操作以及市场的平民化将使得智能家居系统逐步迈向绿色化[13]。
一套完整的商用智能家居系统价格昂贵，普通民众难以接受。所以如何设计和实现一种稳定性好、安全性高、可靠性强、适用于普通家庭使用的智能家居系统的意义可见一斑。
1.2 课题研究现状
a）国外现状
1984 年世界上的第一个智能建筑出现在了美国康尼迪克州。它将家庭中的电器、通讯、信息设备连接到一个智能系统，用于集中进行远程监控和家庭事务管理，并维持家庭设施运转，协调居住环境[14]。上世纪80年代末期，随着时代的发展，通信与信息技术水平越来越高，出现了对家庭住宅中各种设备通过总线技术进行监控管理的商用系统，在美国称之为 Smart Home，这就是我们现在所说的智能家居的原型[15]。
在家居系统的技术研发方面，西方国家一直是行业领先。近年来，一批国外知名企业，例如微软、摩托罗拉，对于智能家居的研发均先后投入了大量资源。“梦幻之家”、“家庭主任”、“居所之门”等家居系统，均以日趋成稳的技术强占家居市场。此外，日本、韩国、新加坡等国的相关企业也纷纷在家居智能化开发方向投入了大量的资源，更是急于尝试国内市场。
b）国内现状
我国作为一个发展中国家，对智能化的发展是十分重视的，如果能有效开展对智能家居、AI的研究和应用，将会使得居民的生产、生活水平得到很好的改善，在很大程度上告别过去在这一方面的缺失与不足，将社会建设水平提高[16]。
智能家居系统在我们国家经历了近30年的发展，经历了萌芽期、开创期、徘徊期，到了如今，已经迈入到了演变期，技术水平更是进入到了一个飞速发展进步的时期[17]。
智能家居产品发展经历了3个阶段：由最初智能单品的多点爆发，到生态平台的形成，目前正在向着 打破相互独立的生态平台、实现跨平台互联互通方向迈进[18]。
目前我国在智能家居方面的研究体系已经得到了高度的健全，很多智能家居已经进入了市场，并且得到了社会较高的认可[19]。然而就目前来说，全球的市场都还没有统一的行业标准，仅仅是这一点就对智能家居的推广做出了很大的限制。往后随着通信技术标准的进一步统一，底层的通信标准将慢慢趋于一致，相对应的上层应用标准也会进一步融合[20]。而这对于普通的家庭用户来说则是优点卓绝，用户的选择不会被局限在某个特定厂商的特定产品上，而是有了多而广的选择空间[21]。
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