智能家居控制系统
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇智能家居控制系统范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
智能家居控制系统范文第1篇
随着智能化时代的到来，对于人们的生活方式来说发生了许多改变。而智能家居系统更是丰富着大众的生活，使大众的生活方式朝着舒适、安全、多样化不断发展。本文主要是对基于PLC技术和GSM技术的智能家居PLC控制系统，以此来实现PLC对智能家居设备控制、家居环境的实时检测、安全防护等一些基本性的功能的智能化，以更好的提升家居的稳定性和便捷性。
【关键词】智能家居 PLC控制系统 硬件 软件
1 智能家居中PLC控制系统的总体设计
1.1 系统设计的总体框架
随着现代科技的不断进步和发展，智能时代已经到来。智能化已经运用到各行各业，而智能家居正在满足这消费者的需求。消费者在家居中逐渐追求实用性、多功能性等等，这也是智能家居提高竞争力的关键。对于消费者的这些需求，作为智能家居中PLC控制系统正好能够满足这些需求。智能家居中PLC控制系统主要包括：智能家居设备控制、家居环境的实时检测、安全防护等一些基本性的功能。智能家居中PLC控制系统也就是将用户家中的电器、门窗、空调系统、供暖系统等等整合为一体，通过远程遥控。当用户开动遥控时，家用电器会自动打开、门窗会打开，室内温度会自动调节，若发生危险时，报警系统会自动响应。
对于智能家居中PLC控制系统来说是为了满足用户的智能化需求，采用可编程控制器PLC技术和GSM短信息技术，在运用SMS进行信息的交互，主要包括自动控制、信息采集和远程控制三个部分。
1.1.1 自动控制
这主要是将PLC作为主要的控制器，通过电器的开合控制交流电动机的正反转来进行控制。比如以智能门为例，当用户发出开门的信息时，这时PLC接收到信号，并给PLC一个输入端，通过交流电机完成开门动作。
1.1.2 信息采集
也就是传感器的信息采集，主要包括室内温度湿度、烟雾、煤气等，并将这些信息传递给PLC，PLC根据室内实际的情况，做出相应的指令，以保证室内的温度、湿度的合理，安全性更加高。
1.1.3 远程控制
用户发出相应的指令传感器传给GSM信息模块，以实现与PLC的信息交互，PLC通过用户发出的指令，对家居状态进行解读，然后把信息传递给移动终端，如果检测到危险信号，会立即把相关信息传递个PLC主控制器，主控制器接到信息，迅速与GSM进行串联，再有GSM传递给用户终端，发出报警信号，提高室内家居的安全系数。
1.2 系统中的硬件的设计
智能家居中PLC控制系统中的硬件设计主要是智能防盗门的硬件设计、传感器系统的硬件设计和远程监测系统的硬件设计。
1.2.1 智能防盗门的硬件设计
主要分为三个部分。第一，电源中硬件设计，主要采用单相桥式整流电路，增加两个二极管连为一体的结构，实现交流电向中直流电的交换。第二，控制硬件系统，通过PLC控制电动机的运作，在输出端需要小型的继电器接入控制电路，使PLC控制正反向的输出点，转换并接触到电机的控制。
1.2.2 传感器系统的硬件设计
这一硬件设计中主要包括PLC、温湿度传感器、烟雾传感器等构成。当室内的环境出现异常时，出现异常的端口会执行相应的信息做出相应的预警信号。
1.2.3 远程监测系统的硬件设计
远程监控系统是通过PLC串口通讯方式与GSM进行信息的交互，并扩展为一个通讯的板块，安装在选件的板槽位中，并将PLC与GSM信息板块与串口线连接，以此能够更加便捷的与相应的PC机、单片机以及其它的主控制器相连接。
1.3 系统中的软件的设计
智能家居中PLC控制系统中的软件设计主要是智能防盗门的软件设计、传感器系统的软件设计和远程监测系统的软件设计三部分组成。
1.3.1 智能防盗门的软件设计
智能防盗门中实现的软件功能是：首先自动门受到用户发出的相应信息是否开启、关闭，在接受信息的过程中会遇到相应的阻碍，智能防盗门会根据相应的阻碍向相反的方向运作，如果遇到的障碍是比较危险的，那么智能防盗门会启动强制停止的功能，避免危险的发生。
1.3.2 传感器系统的软件设计
传感器系统中的软件的设计主要是通过各种传感器对家居环境进行相应的检测，当检测到的值超过限定值时，PLC就会做出相应的判断，执行中断的程序。同时，PLC也会检测GSM的信息模块是否接到了信息，如果接到了信息会将室内的环境信息传递给用户终端。
1.3.3 远程监测系统的软件设计
远程监测系统的软件设计主要包括AT命令、PLC中断程序的设计。AT命令是通过配置MODEM和相应的软件共同工作以此来实现远端系统完成相应的信息。在PLC串口中断程序的设计中，通过相应的指令设计，然后通过指令给予相应的功能，这样可以大大减轻PLC编程的影响。
2 结语
随着现代科技的不断发展，智能家居系统不断丰富着人们的生活方式，越来越多的消费者享受智能家居带来的便利，但对于智能家居的要求也越来越高，对于智能家居的稳定性和安全性成为主要的关注点，虽然在本文涉及到的PLC控制系统能够提升智能家居的稳定性和安全性，但是内部也存在一些问题，这需要未来科技和更多的人才进行解决，以满足更多消费者的需求。
参考文献
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作者简介
郭建英，男，山西省沁县人。大学本科学历，现为攀钢集团有限公司技改与设备部助理工程师。主要研究方向为设备管理与维护，PLC控制，电气（作者所学的专业是机械设计制造及其自动化）。
智能家居控制系统范文第2篇
[关键词]智能化；控制系统；智能家居
1.别墅智能化的发展现状和必要性
家庭智能化的出现已经有了将近20年的历史，最早从比尔·盖茨的豪宅开始，如今，那个高度科技化就如幻想故事片般，神奇的令人向往的智能生活已经开始逐步走入了一些在观念上同步于世界潮流，在生活上引领世界潮流的高品位时尚人士。
别墅通过智能化建设，以家庭综合布线为基础，以计算机网络和无线通信网络为桥梁，全面实现了家庭智能化生活。为了美化生活环境，同时为了清除消防隐患，保障家人的安全，有必要运用现代化的高科技手段，加强住宅区的基础建设，实现住宅区的信息自动化。
家居智能设计长久以来一直坚持的原则：健康性、安全性、舒适性、时尚性！
2.别墅智能家居设计带来的具体优势
2.1安全：人身安全——安防系统；用电安全——强弱电分离。
智能化系统与安防实现联动，给物业管理提供集中式管理的便利，提高紧急事故的快速处理能力，这将大大提高别墅的安防水平。（如，家里发生紧急安防事故时，能自动电话报警。）
2.2健康：饮水健康、自然清新空气、用眼健康。
在我们的日常生活中，空调循环的基本上是室内空气，晚上就寝卧室的空气、车库的空气等密封空间的空气，其实非常混浊。而且怎么才能让卫生间在每次进入时均保持自然清新空气？智能控制系统让排风扇对室内的污浊空气进行定时更新，时刻保持室内清新。
系统还可以对饮水机进行定时控制，避免水进行反复加热，使得饮水更健康。
我们在看书时需要明亮照明，看电视电影时需要柔和的照明，让灯光在需要的时候自动改变亮度，减少眼睛的疲劳，保护视力。这一切，在智能控制系统的控制下将不再是天方夜谈。
2.3舒适：所有电器、照明，无论身处何处，均可一键控制。
进行智能化设计后，您可以采用遥控器、电话、手机、电脑等多种操作模式对家里的灯光、饮水机以及电饭煲等家用电器进行控制，这将为您的日常生活提供很大的方便。忘记带钥匙，也无须担忧；老人小孩在家，尽可放心；客人来访，也无须起身开门，充分享受到高科技带给您的一份宁静与舒心。
2.4节能：减少不必要的电能损耗。
智能灯光控制系统下，自然合理的分配灯光照明，减少不必要的照明电能损耗。还可以根据外界光的强度值设定时段，自动调节灯光亮度。它还能够在我们不需要使用的时候自动切断电器电源，减少电器不必要的静态能耗。这样既符合您舒适的感觉，又能起到节能的作用。
2.5先进的技术，未来三十年均不需要重新投资，一次投入，长久享用。
结合了EIB集中控制技术与传统智能家居产品的智能控制技术。它是将两种技术进行完美的结合，并针对两者的优缺点进行技术突破和改造，达到和谐统一的集中控制系统。该系统上主要产品可根据不同需要，进行不同的组合和功能扩展槽的串接，不需经过重新布线便能通过简单的多元化升级，以达到功能拓展的目的。与传统的安装方式相比，可达到一次安装30年受益的效果。
3.别墅智能家居控制系统设计的具体解决方案
智能家居控制系统可提供智能家电控制、智能照明控制、环境控制以及安防控制等多种控制方式和手段。只需要经过简单的设置，就可以实现遥控、场景控制、远程控制、家居安防等各项功能。根据不同客户的具体情况，设计不同的智能家居控制系统，为倾心打造一个安全舒适高档的居住空间而努力。
3.1聪明听话——智能家电控制系统
家电是我们日常生活中的重要组成部分，对这些家电设备进行智能控制后，将会为您带来更加完美和谐的生活。比如：上班途中，突然想起忘了关家里的灯或电器，打个电话就可以把家里想要关的灯和电器全部关掉：冬天下班，打个电话把家里的热水器先预热，等回到家，马上就可以洗个热水澡，夏天下班，可以提前打开家中的中央空调，回到家里便能立刻享受清凉。也可以让新风换气系统、电饭煲、饮水机等等家电提前开始工作……，还可以在您跨入庭院的一刹那，您的庭院自动浇花系统、喷泉系统、庭院景观灯光系统等自动打开……
3.2流光溢彩——智能照明控制系统
智能照明控制系统贯穿着别墅的每一个地方，房间、过道的灯光都可以通过智能开关与智能控制主机相连接。您可以在别墅内任一个房间内控制所有灯光开关，免除劳苦地来回走动。同时，可以通过设置场景记忆模式来控制灯光开关、亮度等，随心所欲地控制客厅、餐厅、书房、过道的灯光照亮模式，同时灯光还可以与其它设备（如幕布、窗帘、电视／音响等）配合组合成复杂的场景。如 会客、读书、听音乐、晚餐模式、影院模式等等百变场景。
3.3健康环保——环境控制
（1）环保节能系统
在不需要使用电器的时候自动切断电器电源，减少电器不必要的静态能耗，并能减少人为遗忘切断电器的电能损耗。还可以根据外界光的强度值设定时段，自动调节灯光亮度，自然合理的分配灯光照明，减少不必要的照明电能损耗。这样既符合住户舒适的感觉，又能起到节能的作用。
（2）窗帘控制系统
清晨，也许不再需要那片刻间令人烦躁的闹钟将你吵醒，而靠的窗外的鸟语花香和柔和的自然阳光让您从睡梦中自然醒来。窗帘控制系统总是会最恰合时宜的开启窗帘，让室外清晨的花香飘入，让您懒洋洋的沐浴阳光。
配合灯光的场景，窗帘的自动开合，有时也能酿造出另一份浪漫的气氛。只需轻点遥控，它便能为您的隐私起到第一层保护。
（3）空气调节系统
酷暑炙热的夏天驱车回家，当您停车入库后，车库内换气系统可以通过（遥控）手动或自动定时控制将汽车的尾气和汽油的味道清除干净。等到次日清晨，自动定时的换气系统会将室外清晨空气中花香的味道注入车库，让你在享受晨曦的味道的时候，丝毫感觉不到汽车尾气的异味给您带来的不悦。
（4）自动浇花、给排水系统
别墅的阳台上种植了一些植物和花木，浇水也是可以进行智能化管理的，用遥控器就能直接启动浇花的电磁阀门。自动浇花系统的定时功能，让您完全不用担心因为工作的忙碌而忘记了你的花草宝贝。同时，系统还可以对游泳池的给排水进行控制，定时自动的对游泳池内的水进行更换，时刻保持水质的优良。
3.4隐形卫士——安防系统
（1）指纹锁
别墅门口装设指纹门锁，在您和家人非授权的前提下，任何人都无法随意进出您的家庭。
（2）门磁、红外探测器
事先设置好防区，即可把整个别墅的安全置于无线安防报警系统之中。如果门窗被非法打开，立即通过无线警号现场声光报警并按预先设置好的报警电话号码发送警讯给主人，并上传警讯到报警中心。
（3）烟感探测器
该探头为消防安防装置，若房中因火灾发生的烟雾浓度达到一定系数时，便立即报警，并通过智能控制主机发送警讯给管理处和主人，并立即启动火灾灭火系统来处置险情。
（4）燃气探测器
若室内燃气发生泄露，并达到一定浓度时，主机接收到讯号后可自动切断住户家中的电源，并报警至消防监控中心，立即通过发送警讯给管理处和主人，并立即启动排气扇通风。
智能家居控制系统范文第3篇
关键词：智能家居 控制系统 嵌入式
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0032-01
智能家居也叫智能住宅，英文叫 Smart Home。也可以叫做网络家庭、电子家庭、家庭自动化等等。智能家居首先由美国、欧洲等经济比较发达的国家提出来的。其目标就是：“通过家庭内部的一个智能系统，将各种信息家电连接起来进行集中的或异地的监视控制”。
本文智能家居系统的设计，稳定可靠的硬件是基础，也是系统的重要组成部分。我们做系统硬件设计的时候，要考虑到它实现我们需要的各项功能，还要考虑到系统升级所需要的多端口和空间；还有，在设计智能家居系统的时候，硬件设计还要兼顾到软件设计的方便和易开发等条件。
本文设计的智能家居系统分为主机和分机两个部分。主机采用ARM9芯片S3C2440作为CPU，分机采用ARM9芯片CC2430作为控制器。系统整体框图如图1所示。
主机MCU S3C2440采用了ARM920t 的内核，0.13 um的CMOS标准宏单元和存储器单元。它低功耗，简单，全静态设计非常适合于对智能家居这样低成本、低功率设计的应用。它采用了新的总线架构 （AMBA）。S3C2440的优点是核心处理器（CPU），是一个由Advanced RISC Machines 有限公司设计的16/32位ARM920T的RISC处理器。ARM920T实现了MMU，AMBA BUS和Harvard高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令Cache和16KB 数据Cache。S3C2440为智能家居系统提供一套完整的通用系统外设，减少整体系统成本和尽可能少的配置额外的组件。
本智能家居系统主机MCU S3C2440的设备有人机接口LCD触摸屏，用来发送指令或处理接受到的分机的指令；USB摄像头是智能家居系统的监控单元，能实时的监控周围的环境，由于USB摄像头监控的视频画面所占存储空间较大，所以我们还需外加存储器来存储视频画面。
本智能家居系统主机与分机间的联系采用Zigbee无线通信。Zigbee是无线传感器网络的新技术。Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。这个协议规定的都是短距离、低功耗的一种曲线通信技术。Zigbee具有距离近、复杂度低、自组织、功耗低、数据低、成本低的特点。一般会被自动控制和远程控制等领域使用，可以嵌入各种设备。总之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
本系统采用的Zigbee技术有自动组网的功能，比如每人持有一个Zigbee网络模块终端，只要他们彼此间在网络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联互通的Zigbee网络，由于人员的移动，彼此间的联络还会发生变化，对原有网络进行刷新，所以本系统的主机与分机在一定范围内可完成实时通信；ZigBee网络采用动态路由的方式，动态路由，就是指网络中数据传输的路径，并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，并决定它们的远近，然后选择其中的一条路径进行数据传输。在实际工业现场，往往预先确定的传输路径，随时都可能发生变化，或者因各种原因路径被中断了，或者过于繁忙不能进行及时传送，动态路由结合网状网拓扑结构，就可以很好解决这个问题，从而保证数据的可靠传输；Zigbee技术使用网状网通信方式，网状网通信实际上就是多通道通信，在实际工业现场，由于各种原因，往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通，就像城市的街道一样，可能因为车祸，道路维修等，使得某条道路的交通出现暂时中断，此时由于我们有多个通道，车辆（相当于我们的控制数据）仍然可以通过其他道路到达目的地，而这一点对智能家居系统非常重要。
CC2430是一个真正的系统芯片（SoC）CMOS解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4 GHz ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。CC2430在单个芯片上整合了ZigBee射频（RF）前端、内存和微控制器。
CC2430使用的是基于低-中频结构之上的接收器，经过低噪声放大器将从天线接收的RF信号放大并且下变频变为2 MHz的中频信号。中频信号通过滤波、放大，然后经过A/D转换器转变成数字信号。自动增加控制，信道过滤，在数字领域完成解调，这样会获得高精确度，增加空间利用率。工作在2.4 GHz ISM波段的不同系统可以在集成模拟通道滤波器下良好共存。
位映射和调制在发射模式下的完成是按照IEEE 802.15.4的规范进行的。利用数字方式完成调制（和扩频）。进过D/A转换器的被调制的近代信号再经过单边带调制器的低通滤波和直接上变频，转变为射频信号。最后，片内功率放大器会把高频信号发达到可以设计的水平。
参考文献
[1] 孙廷才.嵌入式系统与信息化[J].自动化博览，2005，12：6-8.
[2] 祝谨惠.浅谈数字社区和家庭自动化[J].山东电大学报，2005（3）：47-48.
[3] 杨晓林.现代住宅综合小区智能化电气设计[J].建筑管理现代化，2005（4）：22-24.
智能家居控制系统范文第4篇
关键词： ZigBee； CC2530； 智能家居； 无线通信
中图分类号： TN911?34； TH811.2 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 文献标识码： A ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 文章编号： 1004?373X（2014）23?0009?04
Abstract： A new smart home control system is designed in this paper. In this system， CC2530 is used as the master control chip， and the communication between a master machine and a slave machine is realized through ZigBee wireless technology. The slave machine gathers indoor parameters on temperature， humidity and work condition of household appliances by various kinds of sensors， and sends them to the master machine. The master machine analyzes the data from slave machine and turns electrical appliances on or off by issuing a control signal to the relay control module. Furthermore， the data from slave machine can be transmitted through a serial port to PC for storage and display. The practical test indicates that the system can realize fast detection of temperature and humidity， as well as monitoring and control of household appliances. This system with low?cost and high?practicality has good promotional value.
Keywords： ZigBee； CC2530； smart home； wireless communication
0 ； 引 ； 言
智能家居控制系统就是在住宅中融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体的网络化智能化的家居控制系统，能为用户提供一个更简单更便捷的接口来操控家庭电器。比如，通过PC、手机甚至是语音控制家中的电器设备，而且可以设置一些场景规则，使多个设备基于同一场景模式进行协同工作[1?2]。另一方面，智能家居系统中的各种设备都是联网的，可以相互通信，利用多个设备协同工作，形成一个闭环的自动控制系统。用户只需要对其简单设置将其初始化，便可以自动运行，这给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全[3?4]。
基于智能家居具有非常强的实用价值，本文设计了一套基于ZigBee无线通信技术的智能家居控制系统。该系统能收集家中温度、湿度以及家用电器的工作状态等参数，从而实现对家用电器的智能控制。系统用两个CC2530无线单片机模块组成上下位机。下位机连接各种传感器，负责收集温度、湿度和电器工作状态等参数并发送给上位机；作为系统的控制中枢，上位机连接继电器控制模块，负责接收和处理下位机传过来的数据，并把控制信号下达给继电器控制模块来控制电器通断。另外，上位机还能将接收的数据通过串口传输到PC进行显示和保存。
1 ； 系统设计和工作原理
本系统使用ZigBee无线传输技术，系统设计框图如图1所示，可分为传感器信号发射端（即下位机）和信号处理端（即上位机）。下位机由传感器和一个ZigBee无线单片机模块组成，读取传感器的数据，然后将数据通过无线传输给上位机；上位机由一个ZigBee无线单片机模块和继电器控制模块组成，处理和分析下位机发送来的数据，从而判断打开或关闭自己所控制的工作电路，并且通过串口与PC进行通信。
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图1 系统组成框图
2 ； 硬件设计
2.1 ； ZigBee无线单片机模块
CC2530是一款真正意义上的针对IEEE 802.15.4和ZigBee应用的片上系统解决方案，提供了一种可靠而又价格低廉的网络节点构建方式。它集成了一种高性能的主流RF发射器、一款基于工业级的8051核心的微控制器、内置可编程闪存、8 KB RAM、不低于32 KB的ROM和许多其他强大的功能。CC2530有多种操作模式，以使系统更好地降低功耗，更好地满足实际应用。操作模式间很短的切换时间也保证了非常低的能量消耗[5?6]。
2.2 ； 温度测量模块
目前常用的温度传感器主要有模拟式和数字式两种。模拟式的温度传感器主要有PT100，它精度高，性能稳定[7]，工作温度在-200～650 ℃之间。但是由PT100构成的温度测量电路十分复杂，功耗和成本较大，而且普通测量对于温度测量的精度要求并不是十分高，所以本设计选用电路较为简单的数字式温度传感器DS18B20。该芯片是由美国Dallas半导体公司设计生产的一款数字式温度传感器[8]。温度测量电路如图2所示，采用DS18B20外部电源供电的方式，在DS18B20的数据总线上添加了一个4.7 kΩ的上拉电阻，这样在这条数据线上接多个DS18B20时，也有足够的电流驱动它们；而且其中一个DS18B20数据线短路时，该电阻也起到了限流保护电路的作用。
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图2 温度测量电路
2.3 ； 湿度测量模块
湿度测量模块感应部分为HS1101湿度传感器。HS1101是一种基于独特工艺的电容元件，湿度变化引起电容两极板间介电常数发生变化，从而引起HS1101电容值的变化。湿度测量电路如图3所示。555定时器构成的多谐振荡器输出信号的频率，随2端口与地之间的电容变化而变化。将HS1101接入555定时器的2端口与地之间，就将电容值转换成了输出信号的频率值。利用单片机可以测出555多谐振荡器输出信号的频率，根据频率值，就可以反算出电容值以及相对湿度值。
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图3 湿度测量电路
2.4 ； 电器工作状态感应模块
电压感应器需要与家用电器串联在220 V交流工作电路中，而家用电器的工作电流少则几百毫安，大则几安培，所以要先利用电流互感器将220 V家用电器电路的电流感应转换为小电流。经过如图4所示电路，输入电流转换为一个单片机可以测量的小电压。设电流互感器比例系数为[m][∶][n，]二极管正向导通时两端的压降为[UD，]那么对于[R9]两端电压[U9]有以下关系：
[U9=Iin?mn?R7-2UD?R9R8+R9]
电路使用全桥整流将50 Hz交流电路转化为直流电路，根据不同家用电器的工作电流，来调节电位器[R7]和[R9，]使得稳压管D2处于击穿状态，从而获得一个稳定的电压[U9。]输出端的电解电容进行了简单的滤波，使输出电压更平稳。
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图4 电器工作状态感应模块
2.5 ； 继电器控制模块
继电器控制模块电路设计如图5所示。因为CC2530输出电流很小，无法直接驱动电磁继电器，因此在输出端接了一个三极管，利用共射放大电路将电流放大后送给电磁继电器。电磁继电器后端做了一个简易的工作电路，工作电路工作则LED亮起。
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图5 继电器控制模块电路
2.6 ； 串口通信电路
串口通信模块的电路图如图6所示。MAX232芯片的11脚和12脚分别接CC2530芯片的P0_3和P0_2端口，这两个端口除了作为普通I/O端口，还是CC2530的USART0串口通信接口[9]。通过设置CC2530的USART0相关寄存器，即可与电脑进行通信。
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图6 串口通信模块电路
3 ； 软件设计
本系统软件也分上位机软件和下位机软件两部分。
下位机主程序流程图如图7所示。与AT89S52单片机相比，CC2530 有多个晶振，启动之初在CPU初始化中选择适当的晶振，然后初始化射频功能。CC2530可以在系统时钟之外设置定时器时钟，使之等于或小于系统时钟，默认状态为等于系统时钟。由于湿度测量时要精确定时到1 s，必须通过很多次系统中断来完成这个定时。如果减小定时器时钟，减少1 s内所需中断次数，能大大提高定时精度。
上位机初始化和下位机基本一致，只是多了一个串口初始化。上位机程序读取继电器控制的电器工作状态，结合从下位机处收集的温湿度数据对继电器进行控制，比如温度高时打开空调，湿度低时打开加湿器等，而后将控制动作发生前的所有数据以及采取的动作通过串口传输至PC显示出来。如果在PC端编写相应软件则可通过PC做更加有效的报警。上位机流程图如图8所示。
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图7 下位机主程序流程图
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图8 上位机程序流程图
4 ； 实验结果
经过软、硬件调试，系统成功地实现了温湿度的测量和家用电器的监视和控制。
用手按住DS18B20，PC端超级终端的温度显示情况如图9所示，显示的温度值增加。由于DS18B20是数字式芯片且可靠性非常好，工作电压为3～5.5 V，所以在正确驱动DS18B20之后，读取温度值一般即为比较准确的温度值。
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图9 PC端超级终端温度显示
将湿度传感器接入电路，朝湿度传感器哈一口气改变环境湿度值，PC超级终端接收到的湿度值变化情况如图10所示，哈气之后湿度值变高。
<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼40t10.tif>；
图10 PC端超级终端湿度显示
将图4中[R7]设定为1 kΩ，[R9]设定为50 kΩ在Multisim软件中进行仿真，仿真结果如图11所示。正弦波为[R7]两端电压波形，另一个波形为[R9]两端电压也就是最终输出CC2530的电压，从仿真结果可以看出，电路输入0.5 s后输出端电压稳定于3 V左右，可以被CC2530读取。虽然输出电压0.5 s的上升时间有点长，但普通家用电器不需在短时间内反复开关，所以本电路基本能达到智能家居控制系统的要求。
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图11 仿真结果
5 ； 结 ； 语
为了实现家居的智能管理，本文设计了一种监控家庭温度、湿度以及家用电器工作情况等参数的系统。实验证明，该系统能够准确及时获得温度、湿度以及电器工作状态各项参数，并且通过处理这些参数实现对部分家用电器的自动化控制。本系统基本完成了智能家居控制系统的设计要求，其他参数的传感测量、控制和本系统中的温度、湿度等有很大的相似之处，附加相应的传感器即可。随着物联网技术的进一步发展，无线传感芯片性价比进一步提高，智能家居必会带动家用电器领域的革命，使得家居生活更加便捷、美好。
参考文献
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智能家居控制系统范文第5篇
关键词：物联网；智能家居；控制系统设计
中图分类号： S611 文献标识码： A
引言
随着现代化科学技术的快速发展，通信技术、自动控制和计算机技术被广泛的应用在各个领域，不仅明显地提高了企业的运营效率，而且在很大程度上改变了人们的生活方式。如今的人们更加注重家居环境的舒适、便捷、健康和安全，嵌入式智能家居可控制系统使传统家居发展为数字化、智能化和网络化的新型家居。本文分析了基于物联网智能家居控制系统的设计问题。
一、物联网与智能家居
1、物联网的内涵
物联网是在互联网的基础上，通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等数据通信为一式，按约定的协议，将万物互联或连接在一起进行信息和通信交换的一种网络概念。物联网将人与人、人与机、机与物、物与物相互连接，把感应器嵌人到一切日常牛活的物品中，使这此物品可识别。物体之间的互联不再单纯依靠互联网，而是强调将互联网、无线传感网和移动通信网等网络融为一体。通过这此物体网络连接组成物联网，以此为一便人类的工作和牛活，形成一个高度智能化的网络、
2、智能家居的定义
智能家居是指将家庭中各种与信息有关的通信设备、家用电器和安防设备通过HBS（Home Bus system，家庭总线技术）连接到家庭智能系统上进行集中监视、控制和管理，以建立舒适、安全与和谐的住宅环境、随着国民经济和科技的快速发展，仅仅舒适安全的普通家居已经不能满足人们的期望，人们渴望的是一个其有智慧的家庭环境，于是，智能家居应运而牛、比尔・盖茨在《未来之路》中提到，在不远的未来，没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅一样不符合潮流。现阶段，物联网技术已成为智能家居重要的核心技术支撑，而智能家居则是物联网技术在家庭中的最好体现为方式。面向物联网的智能家居应用，是两者功能特点与技术优势的有机结合。
二、系统的方案设计
本文主要从系统的低耗性、经济性、简单性、适用性和易维护性等出发，结合现有物联网核心技术，提出该基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现方案。本智能家居系统由ARM模块，ZigBee模块，以太网模块，GSM模块组成，其中ARM模块为中心控制单元，通过各个传感器采集室内各信息，将数据通过互联网实时反馈到客户终端及手机终端。同时，用户可经过客户终端及手机终端远程操作家居，可达到实时监控与操作的目的。系统总体设计图如图1所示。
本系统主要实现功能：
（1）远程警报
当家庭突发火灾或是煤气泄漏时，相应传感器将检测到情况，立刻通过室内的ZigBee无线网络，将采集到的信号发送到ARM主控制器，再经过控制器处理，最后将警报信息通过GSM模块以短消息的方式发送到主人的手机上，从而实现了家庭的远程警报功能。
（2）远程控制
当我们需要远程控制家用电器的开关时，只要用手机发送指定命令的短信息，通过GPRS模块的接收，井将短信息翻译成为可以识别的命令传输给ARM控制器，控制器经过处理，通过ZigBee模块的无线传输将命令发送到与家电相连接的ZigBee智能开关上，以实现了对家电的控制。
（3）远程监控
当朋友或是陌生人来访时，门禁系统开始工作，摄像头采集来访者的头像信息，并传至ARM控制器，经过控制器处理，通过以太网模块传至云端，主人可以访问因特网查看来访者的信息；同时房子内部也可以安装摄像头，主人在外出时，通过电脑或是手机可以实时查看房间的情况，从而实现物联网的远程监控。
三、系统硬件总体设计
本文采用S3C2440微处理器芯片作为家庭网关AMR模块的控制器，其主要特点是低价格、低功耗、高性能，提供大量的寄存器，指令执行速度更快。在稳定性、通用性、完备性、可扩展能力等特点方面具有一定的优势。家庭网关模块是整个物联网智能家居系统的核心部分，它是家庭外部通讯网络（Internet、GSM）和家庭内部控制网络（ZigBee）之间一个桥梁。因此，家庭网关必须满足以下两方面的要求：第一，要实现Internet远程访问，家庭网关必须支持TCP/IP协议并且能够提供Web服务。第二，要实现内部控制网络对物联网智能家居中的智能终端设备进行监控和管理，家庭网关必须支持内部控制网络和家庭外部通讯网络之间的协议和信息等转换功能。家庭内部控制网络模块使用的是ZigBee作为其通信模块。ZigBee模块采用CC2430，其优点是低成本、灵敏度高、抗干扰能力强、功耗低；在ZigBee网络中存在三种逻辑设备类型：Coordinator（协调器），Router（路由器）和End-Device（终端设备）。以太网是物联网智能家居系统中一个很重要的功能模块，可以实现系统的远程登录，系统的资源分享和管理，以及完成系统的更新下载等功能。本系统以太网模块采用DM9000芯片完成网络接口的功能，其优点是DM9000是一款完全集成的和符合成本效益的专用的以太网MAC控制器，它支持8位、16位、32位的接口来访问内部存储器，以满足不同处理器的需求。DM9000物理协议层接口完全符合IEEE802.3u规格，并且还支持IEEE802.3x全双工流量控制，GSM模块采用高性能TC35芯片，模块符合GSM0705和GSM0707标准，能够通过AT指令来进行控制，提供标准的RS232接口，提供安全稳定的双频（GSM900/GSM1800）短消息数据通信，TC53芯片主要由GSM基带处理器、GSM射频部分、电源电路和FLASH存储部分组成。系统硬件结构图如图2所示。
四、系统软件设计
系统具体工作流程为，首先系统各模块初始化，传感器对各种参数进行采样。通过数模转换将其送入数据处理模块进行判断。若超出标准范围，判断故障类型，则由ARM控制中心控制蜂鸣器进行报警并发送警报短信。当户主接到发出的报警短信后，可以通过手机发送控制短信到GSM模块，ARM控制中心发送读取短信的AT指令到GSM模块读取收到的短信，并判断短信的指令是否符合标准。若不符合标准，则提醒用户重新发送，若指令正确，根据短信内容向ZigBee协调器发出相应的控制信息。协调器接收到信息后，将其传送到指定的ZigBee节点，节点根据信息的指示做出控制或者获取传感器信息，并将控制结果或传感器信息发送到协调器，协调器将其传给ARM控制中心。ARM控制中心根据收到结果信息后，发送AT指令控制GSM模块回复短信到用户，对用户的控制结果进行回复。ZigBee节点控制的煤气和人体感应传感器如果检测到煤气或有人入侵，会直接发送报警信息到协调器，协调器将报警信息传送至服务器，服务器控制GSM模块将报警信息发送到控制者的手机上。系统工作流程图如图3所示。
结束语
本文提出了智能家居系统的整体结构，讨论了智能家居系统的设计与实现，采用ZigBee组网、GSM无线通信技术及嵌入式的网关服务器，实现了家居安防和家居远程控制。通过本系统能够随时随地控制家电开关、对火灾和外人入侵进行报警，让家居更安全方便。并具有实现简单、性能稳定、成本低、适用范围广、安全可靠等优点，可以广泛应用于家庭住宅中，具有广泛的应用前景。随着现代化科学技术的快速发展，通信技术、自动控制和计算机技术被广泛的应用在各个领域，不仅明显地提高了企业的运营效率，而且在很大程度上改变了人们的生活方式。如今的人们更加注重家居环境的舒适、便捷、健康和安全，嵌入式智能家居可控制系统使传统家居发展为数字化、智能化和网络化的新型家居。
参考文献
[1]曾松伟，章云，邱伟强.基于物联网的智能家居控制系统设计[J].现代电子技术.2011（09）.
