智能家居控制系统设计与实现

文小满

[摘    要]随着我国市场经济和科技不断发展，市场上智能家居用到的技术也有很多，包括通信技术，WiFi技术这些技术在应用过程中，选型和种类都比较多，系统技术应用的实际情况，对整个智能家居系统有很大的影响。设备人员在对智能家居医院进行选择中会选择更加科学的技术，这样可以更加有效的提升整个智能家居的应用效率和质量。

[关键词]智能家居;控制系统;设计

[中图分类号]TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）01–00–03

[Abstract]With the continuous development of China's market economy and science and technology， there are many technologies used in smart home in the market， including communication technology and WiFi technology. There are many types and types of these technologies in the application process. The actual situation of the application of system technology has a great impact on the whole smart home system. Equipment personnel will choose more scientific technology in the selection of smart home hospitals， which can more effectively improve the application efficiency and quality of the whole smart home.

[Keywords]smart home; Control system; Design

智能家居在发展的过程中，主要利用的是综合性的技术和网络通信技术，安全防范技术，自动化控制技术，这些技术与家居设备在建设过程中有非常重要的关联性。在整个家庭事务管理系统中，为了更加有效地提升家具的安全性，舒适性和艺术性，设计人员也开发出来了一些环保节能的智能家居，为人们创造一个舒适的居住环境。本篇文章主要探讨了智能家居在设计发展过程中的设计理念，选择一些云平台的智能家居控制系统设备的家具进行操控管理，技术人员对智能家居进行自动化断电，要对室内的温度和气体都进行监测管理。智能家居在整个安卓和苹果设计系统中，属于一个自发的APP，在控制设备运行的过程中，如果遇到危险，智能家居可以第一时间报警。

1 系统总体设计

智能家居系统在设计的过程中，主要由传感检测模块，核心控制模块和无线通讯模块所构成。传感检测模块在对智能家居各项参数指标进行检测，对无线通讯模块进行科技处理，选择合适的APP系统进行显示，如果数据参数指标异常，单片机会对整个电机模块做好控制设备。智能家居在应用过程中，关于人可以将计算机网络数据信息应用其中，智能家居可以提高整个发展的质量，相比较传统的工艺技术，具有较高的研究性。在系统的技术建设中，智能家居也拥有创新性，同时也节约了自然资源的使用。技术管理人员对工程项目进行合理的，科学性的监督和管理，可以更加有效地避免建筑意外的发生。智能家居在应用的过程中，要想更加有效地形成完整的網络系统，需要与传统的电器基础进行分离处理。电子信息化技术在新的技术发展过程中，也可以将自身的基础进行有效的整合和利用。电气自动化技术在各个建筑的领域中都广泛的应用着，随着科学技术的发展。建筑行业在发展中，始终按照着高耗能，高污染的方向发展，各种发展现状以及发展空间，电气自动化企业为智能化自动化发展指明了新的方向。这个智能家居在应用中是将计算机网络，互联网技术与人工智能互相结合，将二者各自的优势在整个智能家居体现出来。自动化技术在建筑行业发展中，主要应用在自动化控制管理发展中，这种发展模式，可以提高整个智能家居的生产质量。智能家居在工程自动化控制中具有特别的优势，在调整中，主要体现在对人力物力资源的实际操作，将更加详细的数据信息的处理放在了较高的一个层面。自动化技术在发展中，也改变了传统的控制器，已经不再需要模型对整个智能家居进行控制。自动化技术和智能家居在结合的过程中，也在朝着自我调节的方向发展，这样可以更好的减少人力物力资源的使用成本，可以更加有效地提高建筑企业的自动化发展水平。系统设备的功能主要包括通过手机APP对智能家居电器进行远程连接，包括LED灯，智能空调用户们通过手机APP，可以对家庭的环境温度，一氧化碳，二氧化碳的浓度进行数据信息的检测。利用手机APP，可以对实现区域进行远程安全监控，手机APP可以及时的进行报警提醒。系统设计在整个互联网设计处理过程中，主要是采用stm32微控制器进行芯片控制，通过无线WiFi进行连接，可以降低成本使用。通过手机和电脑，这些便携式的设备对整个智能家居进行连接，可以使家居环境时间更加舒适型，智能化。

2 硬件设计

2.1 核心控制模块

系统设备在应用的过程中，主要通过的是无线WiFi进行连接，技术人员采用半导体芯片作为主控制器，对整个单片机的线路进行控制。控制器可以通过WiFi无线网络对APP端进行信息的链接，对整个硬件的控制动作和控制系统都做好调整。单片机控制模块采用的是M三内核的f103系列的微控制器，这种微控制器在应用的过程中，属于一个性价比较高的单片机，在工作的过程中，工作的频率和效率高达90MHz，在控制模块内部有高速存储器，同时，这些性价比较高的单片机，可以增强端口连接，与外线进行相互融合。单片控制器在应用过程中包含两个ADC，内部还有三个通用的，16位的定时器和PWM定时器。机械设备包含一个USB接口，内部有无线WiFi的安卓智能家居控制系统和监测系统设计。数据人员对整个单机片设备进行系统控制会加上传感器，监测模块，对各类的数据信息进行采集和应用。在进行无线传输数据时，采用WiFi无线模块，可以直接与继电器模块进行通电连接。

2.2 传感检测模块

智能家居设备在应用的过程中，主要的检测模块包括DHT11湿度传感器，设备、MQ157传感器模块、射光电开关等模块。DHT11传感器在应用的过程中，属于一款数字信号的湿温度传感器，在智能家居控制系统中应用到了电子技术，精度湿度大约为12%RH，可以将温度控制到–5～5℃，湿度控制在30%～90%RH，同时MQ气体传感器在整体应用过程中，对液化气，氢气的灵敏度都比较高，同时，对天然气的使用情况和可燃蒸气的监测也比较准确，在检查的过程中，可以对多种可燃性的气体进行检测，在使用中属于适合多种应用低成本的传感器，在应用中可以结合多种传感器的使用情况，对液化气氢气一样性的检验。M18今晚设备对整个光电开关发上期接收器都有非常重要的设备提供，激光对射光电开关的有效距离高达15 m。在发射器应用中，如果有物体挡住就会导致接收器接收不到一些数据信息，从而就是物体进入到监控区域，这样就是发射器的精准度得不到有效的检测。传感器的应用的过程中，一般为数字量的输出和输入，技术人员需要提供精准的数据信息，才可以对整个单片机的转换器做好调整，传感器将单片机的连接口都做好调整和处理，通过有效的程序进行数据信息工作。

2.3 智能继电器模块

智能家居，用电器属于一种需要手机通过WiFi无线连接控制的器件，技术人员对数据信息参数进行输入时，要保证继电器的变化达到规定的要求，在电路运行过程中，电器输出的电线会被控制，从而发生跳跃式的变化。继电器在实际利用过程中，主要用小电流控制大电流，属于一种数据信息自动开关。目前，很多科学家和学者都对智能家居控制系统进行深入的研究和设计，在设计的过程中，考虑到人们日常生活的实际情况，也方便了人们的日常生活。在现如今很多陈旧的设备功能，在应用的过程中，不能够更快更好地连接到互联网，机械设备自身不具备智能控制功能。如果用户重新购买新的设备而淘汰旧设备，不仅需要增加较高的资金成本，同时也会造成资源遭到浪费，在日常生活中，这种做法非常没有必要。所以设计人员根据人们的日常生活，设计出了一款具有智能控制的继电器模块，技术人员可以在老旧的设备上装上智能机电模块，通过无线WiFi移动终端对继电器的整体进行控制，可以使智能控制设备能够自动断电，这样也是整个智能设备在控制的过程中优势体现出来。设计人员通过在继电器模块上将单片机控制电路与无线WiFi通讯进行连接，可以使整个数据信息继电器进行有效的控制，可以使电器模块受到远程的指令，这样可以达到智能化的目标。

2.4 通信技术

智能家居在运行过程中，主要的原则就是利用家庭网络技术，进行设备的应用。在医院过程中，用户们所要考虑的是两个方面，设计人员要注意及电气设备的连接速度和可靠性，稳定性。智能家居在整个连接的过程中，传输的速度也要提高要求。然后是在智能家居功能设计中，要满足一些条件。家庭数据控制的网络要能够有效的组成智能家居家庭网，在家庭网页用的过程中，大量的音频和视频也要通过家庭数据网络体现出特有的优点，这样可以使家庭控制网络在应用的过程中，对智能家居更好的控制。家庭控制网络数据参数在应用中要更侧重于控制低速通行，在网络构建系统中，要把重点放在效率快，速度快，资金成本低的目标上。智能家具应用中会运用到蓝牙技术，这项技术主要可以对一些手机，电脑，耳机这些实现无线传输。整个蓝牙网络结构在应用中的分散式结构可以更加有效地保证设备之间通过无线进行传输。网络技术在应用过程中会用到红外技术，红外技术主要是在距离小于1m的情况下，对通行速度进行科学性的规定，整个数据信息的接口要保证温度在30℃以下的室内环境中进行通信连接。红外技术在应用中一个突出的特点就是对周围的设备，系统不会产生较大的干扰，这样就保证整个系统设备在运用过程中的安全性。

3 软件设计

3.1 单片机控制程序

系统软件设备在应用过程中一些部分主要包括APP端程序的编写，系统在使用过程中，要想更好地实现人机界面信息交互，就要去控制好远程操控系统信息，可以更好的实现APP应用。系统的单片机在控制过程中，控制程序主要包括单片机的上电初始化，单片机在应用中，可以时刻接受来自APP发来的数据参数，机械设备自身还有自动化的智能，可以更加有效的根据用户们的指令，完成相应的动作。单片机处理传感器，在数据信息参数检测的过程中，可以对数据信息进行传递和判断。程序设备初始化主要应用WiFi模块，驱动模块，机制云模块进行初始化处理。操作技术人员可以在主函数上使用系统设备循环式传感器模块，在工作中可以对数据信息时刻的进行检测，这样可以更加有效地保证信息的准确性和稳定性。设计人员可以采用中断的方式将APP中端和首段发来的数据信息进行连接和应用，这样可以对系统上面的资源进行有效的结合，也可以保证单片机处理的结果更加准确性。

3.2 APP控制程序

系统设备的APP控制程序主要包括APP的页面的编写和单片机的控制程序数据信息，这些数据信息在交互的过程中，可以提高整个数据信息的准确性。用户们打开APP程序登陆之后，页面会将当前的设备信息状态显示出来，用户可以根据实际情况控制整个设备程序，通过APP对设备运行的状态进行远程操控。同时，可以通过移动APP进行远程控制，对插座，智能空调，用电设备这些进行自动中断。要不我们也可以通过指纹解锁或者无钥匙控制们对大门进行开启或者关闭。在生活中可以对所处的环境的温度和湿度进行数据，信息参数的检测，观看相关气体是否超标。可以实现远程报警，或者取消报警，这个页面将整个智能家居的使用情况，操作情况，布局都能够展现出来，这样可以使用户能够简便操作。

4 国内外发展现状

4.1 国内发展现状

在20世纪90年代末，智能家居就已经进入到了人们的日常生活中，不仅改变了生活的环境和生活的质量，同时也使人们的生活理念有着很大的变化。智能技术在应用的过程中，逐渐渗透到人们的日常生活和工作，学习中，人们对生活质量的要求已经不再处于简单的生活，更重要的是舒适感和体验科技带来的便利。在21世纪生活的年轻人，接触到的智能电器，智能家居越来越多，新时代的年轻人对一些新事物都有着全新的好奇和认识。在目前智能产品发展过程中，只能产品的使用，与年龄段没有关系，在应用中，已经成为了当前比较常见的一件事。在家庭中，电视机调光灯智能冰箱，家用电器，这些机电设备都可以利用手机进行远程操控。我国伟大的数学家根据国內家庭设计的实际情况，利用嵌入式的软硬件技术，对智能家居功能进行全面的开发。

4.2 国外发展现状

在国外发展中，智能家居也有着广泛的应用，美国属于发达国家各方面的科技和经济都属于时代的首位。美国新开发出来的一款智能产品x-10系统设备在应用过程中功能比较齐全，而且它的控制方案非常集中，但是唯一不足的就是它的的价格比较昂贵，所以产品在应用过程中并不是非常广泛。相比较来说，德国的EIB系统设备在用的过程中，虽然工程内部复杂度比较深，它采用的也是中央控制方式，而且所需要的资金成本也不高，自身具有较强的灵活性，在用的过程中，被广泛的使用。德国的默顿研发出来的一种智能家居系统设备，照明灯，风扇灯这些可以通过一个总的开关推系统设备进行控制。智能化机械设备的应用中，可以提高人们生活的舒适度，用户们通过网络无线技术连接，可以将智能家居进行大跨步的发展。

5 结束语

综上所述，伴随着我国的科技不断的在发展，各方面的新技术和智能设备都脱颖而出，移动APP在应用的过程中，可以对用电设备进行自动通断电。智能家居控制系统在整个制作和控制的过程中，需要设计人员根据功能情况进行模板设计，通过单片机控制终端的数据参数，可以上传到云平台，这样用户就可以在手机上或者平板上利用无线WiFi网络进行继电设备控制。技术人员可以将所有的功能模板进行整合，对系统设备进行测试，可以检测继电设备的功能。这种自动化的操作系统在应用的过程中，不仅资金成本低，而且具有较高的质量和效率。

参考文献

[1] 郑定超，陈彩微.智能家居控制系统设计与实现[J].电子世界，2019（18）：144-145.

[2] 陈成瑞，王旭康，肖欣悦，等.智能家居控制系统设计与实现[J].无线电工程，2020（5）：410-414.