arduino的智能家居系统设计(源码)
基于Arduino的智能家居系统以Arduino UNO R3作为开发板，利用贝壳物联平台，使用ESP8266WIFI-12F，LCD1602液晶显示器，火焰感测器，人体红外感测器，LED灯，蜂鸣器和DHT11温湿度感测器。本系统由主控模块，通信模块，远程控制LED灯模块，人体感测模块，温湿度感测和实时显示模块，火灾报警模块和电源模块构成，实现了远程控制功能，温湿度感测和实时显示功能，人体感测功能和火灾报警的功能。关键词 智能家居，Arduino，贝壳物联，远程控制，实时数据
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 1
1.3 课题意义 2
2 需求分析 2
2.1 系统目标 2
2.2 可行性分析 3
3 开发工具介绍 3
3.1 ARDUINO IDE 1.8.2 3
3.2 贝壳物联 6
4 系统设计 8
4.1 总体设计 8
4.2 主要硬件选择 9
4.3 详细设计 15
5 系统安装和测试 26
5.1 系统安装 26
5.2 系统测试 28
5.3 测试结果 32
结论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
引言
1.1 课题背景
智能家居是利用网络将家庭中的各类电器设备纳入到系统中，实现统一安排，进行高效率的管理的一种新的家居方式[1]。智能家居系统的中心是家居，它将家居中各类传感器采集的数据上传至网络，通过网络通信实现对各类数据的访问和实时查看设备状态以及控制设备的功能等 [2]。智能家居创造出来的环境将居家的生活质量和生活水平提高了很大幅度。在能源管理方面，智能家居通过对能源的合理控制，实现了对能源的高效利用 [3]。
实现智能家居的设计需要多种技术，其中无线传感技术是智能家居的基础技术，远程通信技术是智能家居的关键技术，终端控制技术是智能家居的核心技术[4]。目前智能家居系统的设计方式种类繁多，国内外研究和实现的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
手段也多样，如Design and implementation of a lowcost Arduinobased smart home system[5]，Low Cost Arduino/AndroidBased EnergyEfficient Home Automation System with Smart Task Scheduling[6]，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]和一种基于Arduino 的智能家居控制系统[11]等。
以电子系统为核心的智能家居将是以后的发展方向，其功能会越来越强大，操作会越来越简单，智能化程度也会越来越高[12]。在设计和实现智能家居系统过程中，做到让系统集成化高，产品价格低廉，使用简单，操作方便和无污染是智能家居系统发展的趋势[13]。
现在一套完整的商用智能家居系统价格昂贵，普通民众在经济上难以接受。所以如何设计和实现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
早期的智能家居（Smart hmoe），因其造价和维护成本高的缘故，那时的智能家居系统的主要用途还是商用 [14]。Bill Gates在《未来之路》一书中提出：智能家居的出现和发展是适应时代潮流的，未来的智能家居系统会像现在上网一样普遍[15]。就目前国外的智能家居的发展状况来看，不同国家的智能家居特点各异，如韩国的智能家居系统体现在让任何设备，在任何地点里和任何时间内提供任何服务，简称（4A），以此体现智能家居给人们生活带来的极大便利性。澳大利亚则是让智能家居系统做到极少人工参与或无需人工参与的方式，全面实现楼宇的完全自动化，最为明显的标志就是房屋内没有可触碰的开关。
我国在大力发展和智能家居有关的产业的同时，逐渐让智能家居的概念深入人心，让更多的人逐渐接受智能家居。就目前的形式来说，智能家居正在弥补普通家居功能的不足，同时用于智能家居系统设计和实现的技术也逐渐成为衡量科技创新水平的衡量标准[16]。
目前我国智能家居发展正处在融合演变期。从智能家居产品的发展来看，呈现出由单点到多点再到形成产业化，逐渐构成一个完整的生态平台，并且正在实现跨平台的互联互通的局面[17]。我国的智能家居的研究体系和机制的通过了社会的检验。实践证明，目前在市场上销售的智能家居产品已经得到了民众普遍的认可[18]。现在底层通信方面协议逐渐统一，智能家居的上层应用标准也会逐渐融合和规范，以后普通民众对于智能家居的选择将会多种多样，甚至可以实现智能家居的定制化，不在受限于现有的智能家居系统 [19]。
1.3 课题意义
智能家居系统不仅具有了普通家庭居住等一般功能，还提供智能化高效率的生活方式，帮助住户能够更有效的管理时间，让住户适应快速的生活节奏，同时通过网络实现了对家电设备的状态的监测和设备控制等功能[20]。
本课题选择将Arduino作为智能家居开发的基础，是由于Arduino价格不高，操作相对简单，所以该系统的设计和实现不需要大量资金的投入。从成本和后期维护的角度来看，设计基于Arduino的智能家居系统是具有低成本，高效益的一项工作。同时也能够解决普通用户因无法购买昂贵智能家居系统，从而无法感受到智能家居魅力的社会问题。
2 需求分析
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 1
1.3 课题意义 2
2 需求分析 2
2.1 系统目标 2
2.2 可行性分析 3
3 开发工具介绍 3
3.1 ARDUINO IDE 1.8.2 3
3.2 贝壳物联 6
4 系统设计 8
4.1 总体设计 8
4.2 主要硬件选择 9
4.3 详细设计 15
5 系统安装和测试 26
5.1 系统安装 26
5.2 系统测试 28
5.3 测试结果 32
结论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
引言
1.1 课题背景
智能家居是利用网络将家庭中的各类电器设备纳入到系统中，实现统一安排，进行高效率的管理的一种新的家居方式[1]。智能家居系统的中心是家居，它将家居中各类传感器采集的数据上传至网络，通过网络通信实现对各类数据的访问和实时查看设备状态以及控制设备的功能等 [2]。智能家居创造出来的环境将居家的生活质量和生活水平提高了很大幅度。在能源管理方面，智能家居通过对能源的合理控制，实现了对能源的高效利用 [3]。
实现智能家居的设计需要多种技术，其中无线传感技术是智能家居的基础技术，远程通信技术是智能家居的关键技术，终端控制技术是智能家居的核心技术[4]。目前智能家居系统的设计方式种类繁多，国内外研究和实现的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
手段也多样，如Design and implementation of a lowcost Arduinobased smart home system[5]，Low Cost Arduino/AndroidBased EnergyEfficient Home Automation System with Smart Task Scheduling[6]，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]和一种基于Arduino 的智能家居控制系统[11]等。
以电子系统为核心的智能家居将是以后的发展方向，其功能会越来越强大，操作会越来越简单，智能化程度也会越来越高[12]。在设计和实现智能家居系统过程中，做到让系统集成化高，产品价格低廉，使用简单，操作方便和无污染是智能家居系统发展的趋势[13]。
现在一套完整的商用智能家居系统价格昂贵，普通民众在经济上难以接受。所以如何设计和实现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
早期的智能家居（Smart hmoe），因其造价和维护成本高的缘故，那时的智能家居系统的主要用途还是商用 [14]。Bill Gates在《未来之路》一书中提出：智能家居的出现和发展是适应时代潮流的，未来的智能家居系统会像现在上网一样普遍[15]。就目前国外的智能家居的发展状况来看，不同国家的智能家居特点各异，如韩国的智能家居系统体现在让任何设备，在任何地点里和任何时间内提供任何服务，简称（4A），以此体现智能家居给人们生活带来的极大便利性。澳大利亚则是让智能家居系统做到极少人工参与或无需人工参与的方式，全面实现楼宇的完全自动化，最为明显的标志就是房屋内没有可触碰的开关。
我国在大力发展和智能家居有关的产业的同时，逐渐让智能家居的概念深入人心，让更多的人逐渐接受智能家居。就目前的形式来说，智能家居正在弥补普通家居功能的不足，同时用于智能家居系统设计和实现的技术也逐渐成为衡量科技创新水平的衡量标准[16]。
目前我国智能家居发展正处在融合演变期。从智能家居产品的发展来看，呈现出由单点到多点再到形成产业化，逐渐构成一个完整的生态平台，并且正在实现跨平台的互联互通的局面[17]。我国的智能家居的研究体系和机制的通过了社会的检验。实践证明，目前在市场上销售的智能家居产品已经得到了民众普遍的认可[18]。现在底层通信方面协议逐渐统一，智能家居的上层应用标准也会逐渐融合和规范，以后普通民众对于智能家居的选择将会多种多样，甚至可以实现智能家居的定制化，不在受限于现有的智能家居系统 [19]。
1.3 课题意义
智能家居系统不仅具有了普通家庭居住等一般功能，还提供智能化高效率的生活方式，帮助住户能够更有效的管理时间，让住户适应快速的生活节奏，同时通过网络实现了对家电设备的状态的监测和设备控制等功能[20]。
本课题选择将Arduino作为智能家居开发的基础，是由于Arduino价格不高，操作相对简单，所以该系统的设计和实现不需要大量资金的投入。从成本和后期维护的角度来看，设计基于Arduino的智能家居系统是具有低成本，高效益的一项工作。同时也能够解决普通用户因无法购买昂贵智能家居系统，从而无法感受到智能家居魅力的社会问题。
2 需求分析
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