1、基于Arduino的智能家居遠程控制系統(tǒng)設(shè)計摘要：近些年來家居行業(yè)最迫切的問題就是要使更多的普通家庭感受到科技進步的力量。的確，科學技術(shù)的進步為家居生活帶來了很多福利，特別是一系列智能家具控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，由于這些系統(tǒng)穩(wěn)定安全，成本低功耗小，使用可靠，受到了很多用戶的青睞。本文以Arduino為基礎(chǔ)，探討設(shè)計一款智能家居控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：Arduino;智能家居;遠程控制;系統(tǒng)設(shè)計中圖分類號：TN919文獻標識碼：A文章編號：1007-9416（2019）12-0161-01生活水平與經(jīng)濟水平蒸蒸日上，人們追求更高品質(zhì)的生活。節(jié)奏越來越快的生活方式，讓人們感受到在這個時代里個性化的重要。于是

2、，在家裝上，現(xiàn)代人非常喜歡智能化，人性化，甚至已然成為了一種趨勢。因此對于家具的要求也越來越嚴格。人們都渴望生活在舒適安全智能的居住環(huán)境中，所以為了實現(xiàn)這一目標，家居生活的高效節(jié)能是必須滿足的要求。于是在這些需求的推動作用下，智能電子技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展，并且在家居生活上得到了廣泛的應(yīng)用。也正是因為智能電子技術(shù)的出現(xiàn)，越來越多的新型智能家具技術(shù)開始嶄露頭角。家居生活由于智能家居的出現(xiàn)變得更富有智慧。智能家具在管理過程中，離不開智能家居技術(shù)的支持。通常情況下，智能家居技術(shù)包括計算機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及綜合布線技術(shù)。這幾種技術(shù)在智能家居技術(shù)中起到了至關(guān)重要的作用。智能家具設(shè)計規(guī)劃的基本目標是以人為

3、本。智能家具的設(shè)計讓家庭中的信息之間實現(xiàn)了最有效的統(tǒng)籌管理1。任何與家居有關(guān)的執(zhí)行裝置，都可以使用無線和有線的方式實現(xiàn)連接。即便身處異地，也能通過外界通信實現(xiàn)訪問控制和監(jiān)視。這一技術(shù)讓家庭事務(wù)的管理變得更方便，使住宅環(huán)境與設(shè)施變得更加協(xié)調(diào)和諧。1系統(tǒng)設(shè)計概述系統(tǒng)組成顧名思義，在本系統(tǒng)中起到核心作用的就是Arduino負責對數(shù)據(jù)進行采集，發(fā)送，接受和處理。與wifi轉(zhuǎn)串口模塊相結(jié)合，共同搭建本地TCP/IP服務(wù)器，只要家居環(huán)境的信息需要通過該系統(tǒng)進行采集和控制，系統(tǒng)連接的WiFi轉(zhuǎn)串口模塊與安卓客戶端之間就會通過信息傳遞來實現(xiàn)交流。智能家居遠程控制系統(tǒng)由多個模塊構(gòu)成?；蛘哒f這些不同的模塊共同組成

4、了智能家具系統(tǒng)。其中包括Arduino控制板、溫濕度探測模塊、火焰模塊、wifi模塊、路由器等，Arduino控制板負責對溫濕度探測模塊、wifi模塊、超聲波測距模塊等收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，并將處理后的數(shù)據(jù)反饋給手機客戶端，實現(xiàn)對家居控制系統(tǒng)的遠程操控。利用市面上流行的DIY小房子來模擬實際家具環(huán)境是最常見的方法。這種方法能夠?qū)⒃緦嶋H的家具環(huán)境用小型家居環(huán)境模擬出來。通常情況下，在DIY小房子中并不能安裝硬件控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)等，主要原因是因為DIY小房子太小，并沒有安裝這些系統(tǒng)的位置，所以想要安裝這些裝置，需要在小房子的地基中開辟出一片空間。2系統(tǒng)架構(gòu)具體設(shè)計所設(shè)計系統(tǒng)包括：手持設(shè)備，

5、服務(wù)器和智能家居。手持設(shè)備即智能手機，可以通過手持設(shè)備來控制智能家居或者設(shè)置參數(shù)，使智能家居能自動的按照使用者意愿進行工作。在整個智能家居遠程控制系統(tǒng)中，智能家居是無法與外部互聯(lián)網(wǎng)進行連接的，所以能夠與智能家居實現(xiàn)直接通信的只有Arduino，所以從某種程度上來講，Arduino起到了系統(tǒng)中的防火墻的作用。服務(wù)器與Arduino之間實現(xiàn)定期通信，將運行過程中收集到的用戶數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器中，人們在服務(wù)器端進行學習，通過一系列手段對技術(shù)進行強化，在深度分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，關(guān)注用戶體驗，處理用戶使用過程中存在的問題，完善智能家居遠程控制系統(tǒng)。要集中在智能家居模塊，用來收集信息、傳遞信息及對輸入的信息作

6、出響應(yīng)，但不會對數(shù)據(jù)進行過多的處理2。而軟件設(shè)計主要是解決三個模塊之間的通信問題及數(shù)據(jù)在服務(wù)器上的存儲、處理問題。如下將進一步介紹所設(shè)計系統(tǒng)的軟、硬件相關(guān)設(shè)計。系統(tǒng)的硬件設(shè)計在智能家居遠程控制系統(tǒng)中，起到直接作用的是Arduino，所以，Arduino開發(fā)板同樣也是系統(tǒng)的硬件主體，Arduino開發(fā)板是一種擴展性極強的工具，如果我們在使用過程中，為其增加各種sensor和actor，Arduino便能夠適用于各種不同的場合。在各種不同的場景中發(fā)揮不同的作用。實際上，Arduino是一個電子原型設(shè)計平臺。而且這個平臺是開源的。他之所以能夠發(fā)揮如此大的作用，也正是因為其開源的特性。軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟

7、件設(shè)計主要是解決三個模塊之間的通信問題及數(shù)據(jù)在服務(wù)器上的存儲、處理問題。智能家居系統(tǒng)的用戶體驗受到軟件設(shè)計的直接影響。Arduino的Arduino環(huán)境中運行的程序;Arduino的Linux環(huán)境中運行的程序;服務(wù)器上運行的控制程序;手持設(shè)備上運行的程序共同構(gòu)成了智能家居遠程控制系統(tǒng)軟件設(shè)計中的四部分。在整個智能家居遠程控制系統(tǒng)中，服務(wù)器上運行的程序起到了控制中樞的作用。當程序在收集信息的過程中，對某個動作或者是用戶的指令進行判斷時，Arduino便會向程序發(fā)送相應(yīng)的信號，隨后，程序接觸到信號后，服務(wù)器端會經(jīng)過特定環(huán)境向Arduino傳送指令。Arduino智能家居遠程控制系統(tǒng)的應(yīng)用還要體現(xiàn)在

8、實際操作過程中。我們通過一個具體的應(yīng)用來展示智能家居遠程控制系統(tǒng)的基本功能。用戶可以利用終端系統(tǒng)隨時查看家中電熱水器水溫情況，也可以通過遠程控制，關(guān)閉開啟熱水器電源，還可以利用終端設(shè)備，對電熱水器的目標溫度進行設(shè)定3。這一智能家居遠程控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，當熱水器的實際水溫與目標水溫之間有差距時，系統(tǒng)可以自動控制電源進行開啟或關(guān)閉，使熱水器能夠?qū)崿F(xiàn)自動的加熱或斷電。在使用過程中，智能家居上安裝一個能夠檢測到水溫的溫控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要組成就是Arduino開發(fā)板，將熱敏電阻作為水溫傳感器，對水箱內(nèi)的水溫進行采集，Arduino開發(fā)板對溫度進行處理，在電阻分壓原理的引導下，使傳感器能夠?qū)㈤_發(fā)板與電

9、壓進行連接，從而獲得了電壓的數(shù)值，Arduino開發(fā)板內(nèi)對電壓值進行換算后，便可以向終端系統(tǒng)展示出攝氏度水溫數(shù)據(jù)。這樣一來，用戶便可以利用遠程遙控系統(tǒng)對家中的熱水器進行遠程控制操作。3結(jié)語基于Arduino的智能家居控制系統(tǒng)優(yōu)勢很大，不僅具備可擴展性高的特點，還能夠在運行過程中保持穩(wěn)定?；贏rduino的想要實現(xiàn)普及并不困難。智能家具控制系統(tǒng)設(shè)計成本低廉，效果好，可謂是物美價廉。這樣的系統(tǒng)想要實現(xiàn)普及并不困難。但隨著市場競爭的不斷加劇，智能家居市場的發(fā)展也要跟隨時代的潮流，遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計對于家具行業(yè)來說意義非凡，對未來行業(yè)發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。參考文獻1賈宗維，楊鵬飛，吳小強，等.基

10、于ArduinoUno和STM32gl能家居安防控制系統(tǒng)J.山西電子技術(shù)，2018（05）：29-32.董圣華，馬麗潔.基于Arduino的智能家居遠程控制系統(tǒng)設(shè)計J.電子世界，2018（11）：155.朱江，吉順如，李淵，等.基于Arduino的智能家居系統(tǒng)設(shè)計J.輕工科技，2015，31（04）：77-78.DesignofSmartHomeRemoteControlSystemBasedonArduinoHUANGLi-hong(HunanSoftwareVocationalCollege，XiangtanHunan411100)Abstract：Inrecentyears，themos

11、turgentprobleminthehouseholdindustryistomakemoreordinaryfamiliesfeelthepoweroftechnologicalprogress.Indeed，theprogressofscienceandtechnologyhasbroughtalotofbenefitstohomelife，especiallythewideapplicationofaseriesofintelligentfurniturecontrolsystems.Becausethesesystemsarestableandsafe，lowcostandlowpowerconsumption