基于智能手机与PC机的智能家居系统设计

文章摘要： 1 引言 在信息化时代，不管是手机还是家电产品都逐渐融入网络中，信息家电是将现代网络通信技术融入到传统的家用电器，使之成为具有信息访问、获取、存储、处理、联网等功能的消费类电子产品。信息家电的出现改变了传统的家电控制方式，不仅可在本地对其进行控制，而且还可通过Internet网络控制家庭内部联网家电设备。由于手机和PC机的普及，采用现有的互联网使智能家居成为可能。2 智能家居控制系统总体方案设计 智能家居系统总体结构框图如图1所示，该系统由两大部分组成：以PC为核心的家庭主监控中心及分散于各监控点的，以单片机为从控制中心的智能家电和监控设备前端系统；以移动电话作为远程控制器，利用

基于智能手机与PC机的智能家居系统设计,标签：电子小制作,http://www.88dzw.com

 1 引言
    在信息化时代，不管是手机还是家电产品都逐渐融入网络中，信息家电是将现代网络通信技术融入到传统的家用电器，使之成为具有信息访问、获取、存储、处理、联网等功能的消费类电子产品。信息家电的出现改变了传统的家电控制方式，不仅可在本地对其进行控制，而且还可通过Internet网络控制家庭内部联网家电设备。由于手机和PC机的普及，采用现有的互联网使智能家居成为可能。

2 智能家居控制系统总体方案设计
    智能家居系统总体结构框图如图1所示，该系统由两大部分组成：以PC为核心的家庭主监控中心及分散于各监控点的，以单片机为从控制中心的智能家电和监控设备前端系统；以移动电话作为远程控制器，利用互联网作为桥梁实现远程异地控制。

    系统功能实现是监控中心PC通过单片机监控软件实时循环采集各项数据，当发现异常情况时，系统通过短信或图像等报警方式给用户发送信息，并根据预先设置的应急程序进行处理，如烟雾、煤气检测异常等。用户也可通过手机或计算机利用因特网浏览器访问控制器站点对智能家电进行远程设置，如空调/电热水器的开启／关闭及其温度设置等。

3 系统硬件设计
    硬件系统包括以智能手机为主的远程控制部分和以家庭PC机为主的家庭控制中心两部分。
3．1 远程控制终端
    随着智能手机的发展．其功能迅速增强。在2006年“科博会”，诺基亚称其高端手机为“多媒体电脑”，并展示其强大功能：视频通话、移动电邮、多人联机游戏、即时影像、无线支付等增值服务，并强调手机将成为人们登录互联网索取信息的主要工具。未来智能手机功能将更强大，如GPS、开源操作系统、电视验证接入、家庭基站等。目前3G正加快移动网络和传统互联网间的融合，使手机不断朝PC化方向发展。

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4．1 上位机管理程序设计
    智能家居的监控是通过控制智能家居数字终端实现的。用户利用互联网登录用户终端PC，智能家居控制中心PC将用户的指令传至指定的家庭终端。因此控制中心PC的设计相当于建一个网站，以便可远程上网访问，其主要设计是配置计算机的IP地址、子网掩码、默认网关及DNS域名，这时计算机就相当于一台服务器。上位机的管理系统设计可采用VB等语言编写，其主要由主控、设置、循环监控、报警与通信等几大模块组成(图3)。

    启动系统时，主程序从主控模块开始，而其他模块的启动则由主控模块控制。该模块主要完成系统启动时的初始化工作，协调其他功能模块的调度，系统必须从该模块开始才能正常运行。参数设置模块：此模块为查询设置窗口，主要设置系统的各种运行参数，如参数的添加、删除、修改等基本功能操作。循环监控模块：主要是实时在线显示采集到的监测数据，并负责将其写入内存。其工作过程是定时从共享内存中读取采集到数据信息，并对数据进行分析后在界面上显示出来。可将正常数据和超标数据分开显示，让用户更容易对数据进行监控。报警与通信模块：从报警数据共享内存中读取报警数据，并向用户发送信息或图片等，提醒用户进行操控同时在界面上显示报警信息的位置和报警的原因，方便用户了解报警信息；而通信模块接收从各个监测单元中发送来的监测数据，处理后将其写人监测数据共享内存中，以便查询。
4．2下位机监控程序设计
    以PIC16F873型单片机为从控制器，系统软件设计流程如图4所示。硬件方面需采用相应的传感器，如摄像头、烟雾等传感器将采集到的模拟参数送人各自的信号处理电路进行处理(放大、滤波等)，然后送入单片机PIC16F873进行A／D转换，然后通过单片机进行控制处理。因采样点较多，故对各监控模块进行编号，这样单片机PIC16F873可采用定时循环方式采集各个监控模块的参数，并将相关参数值实时送至PC机，以便用户通过智能手机访问此PC机来查看各设备的运行情况。当判断监控模块i的信号时，若判断正常则修改循环监控模块检测参数，对下一个监控模块进行检测，如此循环往复：当模块i的检测信号判断不正常时，则发出报警，并启动相应的异常应急处理程序，同时检测下一模块信号，这样循环往复按顺序检测每一监控模块。

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