附件2長沙民政職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計成果說明書題目基于Arduino的智能住宅的設(shè)計與制作 選題的依據(jù)與意義隨著世界信息技術(shù)的發(fā)展，智能住宅進入了繁榮的階段。但是當前我國住宅的智能化還不是很規(guī)范，缺乏了系統(tǒng)性和整體性。而且智能住宅的各種技術(shù)標準也不統(tǒng)一，各個學科領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)性也不完善。所以技術(shù)不成熟，價格昂貴，不具有普及性。智能住宅的概念起源于上個世紀下半葉，目的在于研究和尋找怎樣獲得新的生活方式，并簡化家居的安裝、設(shè)計、維護和使用。家居自動化可以將一切變得更加智能化。本作品內(nèi)容包括集中控制照明、通風的控制、家用電器，以及家居環(huán)境的調(diào)節(jié)。它的安裝十分簡單，價格也更加實惠、親民。和傳統(tǒng)的家居系統(tǒng)相比，智能住宅無疑更有優(yōu)勢。首先，它更舒適。只需要一個指令便可實現(xiàn)多項操作，還可以進行遠程操控。其次，更安全。智能系統(tǒng)可將氣體泄漏等異常情況及時地通知到主人。第三，更節(jié)能。該系統(tǒng)能幫你自動關(guān)閉燈具和設(shè)備，更可以輕松調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。畢業(yè)設(shè)計思路1、通過調(diào)研確定選題；2、通過技術(shù)方案確定作品設(shè)計的主要參數(shù)；3、通過實驗方法完成電路設(shè)計和程序設(shè)計；4、通過電子產(chǎn)品焊、裝、調(diào)、測來完成作品的樣品制作；通過查閱資料、歸納總結(jié)、文本撰寫完成畢業(yè)設(shè)計成果說明書；通過信息化手段在愛數(shù)據(jù)云盤上發(fā)布全部設(shè)計文檔。畢業(yè)設(shè)計成果形成的過程設(shè)計方案本作品采用ArduinoNano為主控制器，顯示模塊接入LED燈，煙霧報警，MP3模塊配合供電電池、揚聲器、按鍵使用，舵機驅(qū)動模塊接入風車。LED燈亮滅用來表示住宅燈光的使用，MP3音樂的播放和風車的使用用來檢測家庭生活的美好，并做出相應(yīng)的事件處理。智能住宅通過由手機端發(fā)送P(n)M(j)W(x)Q(y)數(shù)據(jù)格式，設(shè)定固定的開關(guān)模式，驅(qū)動燈光音樂風車工作。燈光的顯示模塊用LED的常亮和閃爍來表示住宅環(huán)境的舒適。用音樂、風車來增添住宅的娛樂模式。系統(tǒng)設(shè)計框架圖：圖1-1系統(tǒng)設(shè)計框架圖程序流程設(shè)計本作品采用模塊化編程，由一個主程序，四個應(yīng)用程序構(gòu)成。程序流程設(shè)計如圖2-1所示：圖2-1程序流程圖基于Arduino的智能住宅的設(shè)計與制作的原理圖圖3-1基于Arduino的智能住宅的設(shè)計與制作的原理圖基于Arduino的智能住宅的設(shè)計與制作的PCB圖圖4-1基于Arduino的智能住宅的設(shè)計與制作的PCB圖主要模塊選型驗證及所用電子元器件清單ArduinoNano模塊的選擇方案與論證方案一：Arduinouno是基于ATmega328P的單片機開發(fā)板。它有14個數(shù)字輸入/輸出引腳（其中6個可用作PWM輸出）、6個模擬輸入腳、16MHz晶振、USB連接，電源插孔，ICSP接頭和復(fù)位按鈕。使用USB線將其連接到計算機，或者使用AC-to-DC適配器或電池為其供電即可開始使用。性能中庸、體積較大，上下相比各有不足，別的板子的優(yōu)點就是這個板子的不足。方案二：ArduinoNano是一個基于ATmega328（ArduinoNano3.x）的小型開發(fā)板。它只有一個直流電源插孔，并使用miniUSB線，而不是D線。小巧，價格便宜，適合體積小的產(chǎn)品使用。綜上所述，經(jīng)過分析和比較，采用方案二的ArduinoNano板作為我的主控制板更為合適。藍牙模塊的選擇方案與論證方案一：CC2541藍牙模塊是一款針對低能耗以及私有2.4-GHz應(yīng)用的功率優(yōu)化的真正片載系統(tǒng)(SoC)解決方案，適合于針對符合世界范圍內(nèi)的無線電頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不適用于單一的小型電子產(chǎn)品。方案二：HC-02藍牙雙模串口模塊支持iPhone連接透傳，集成了藍牙4.0BLE的優(yōu)勢，兼容HC-05和HC-06，承襲了藍牙2.0高速率的優(yōu)勢，支持與Android手機連接透傳，價格實惠，體積較小，安裝方便。綜上所述，采用方案二的HC-02藍牙模塊作為本作品的通信模塊更為適用。元器件清單：表5-3元器件清單元件名稱 個數(shù)ArduinoNANO 1個藍牙模塊 1個MP3模塊 1個舵機模塊 1個喇叭 1個讀卡器 1個SD卡 1個風車 1個LED愛心燈 1個MQ-2煙霧傳感器 1個電子材料介紹：表5-4電子材料介紹藍牙模塊： 引腳:引出EN、VCC、GND、RXD、TXD、STATE六個針腳。EN是AT指令切換腳(在透傳模式下置高/置低，會進入/退出AT指令模式)

,STATE是藍牙狀態(tài)引出腳，未連接是輸出低電平，連接時輸出高電平。MP3模塊： 多種控制模式可選。I0控制模式、串口模式、AD按鍵控制模式；廣播語插播功能，可以暫停正在播放的背景音樂。廣告播放完畢回到背景音繼續(xù)播放音頻數(shù)據(jù)按文件夾排序MQ-2煙霧傳感器： MQ-2Sensor是基于QM-NG1探頭的氣體傳感器，該產(chǎn)品的最大特點是對各種可燃性氣體(如氫氣、液化石油氣、一氧化碳、烷烴類等氣體)以及酒精、乙醚、汽油、煙霧等有毒氣體具有高度的敏感性。程序調(diào)試效果舵機模塊功能調(diào)試效果：圖6-1舵機調(diào)試圖達到的效果：當開關(guān)打開時，風車轉(zhuǎn)動；當開關(guān)關(guān)閉時，風車不轉(zhuǎn)動；即可達到住宅環(huán)境改變的作用，也可達到排煙的效果。音樂播放功能調(diào)試效果：圖6-2音樂播放調(diào)試圖達到的效果：當手機端藍牙控制音樂開時，MP3播放音樂；當手機端藍牙控制音樂關(guān)時，MP3關(guān)閉音樂；達到住宅環(huán)境改變的效果。藍牙控燈功能調(diào)試效果：圖6-3藍牙控燈調(diào)試圖達到的效果：當手機端藍牙控制燈開時，LED燈閃爍；當手機端藍牙控制燈關(guān)時，LED燈不閃爍；達到住宅燈光亮滅的控制。作品結(jié)構(gòu)設(shè)計組裝材料：圖7-1組裝材料圖組裝成果：圖7-2組裝成果圖四、作品特點本作品在硬件設(shè)計方面，以ArduinoNano為控制核心，手機通過藍牙模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，顯示模塊由LED燈來表示，達到對燈的亮滅進行調(diào)節(jié)的效果；煙霧報警模塊檢測家居氣體泄漏，達到防火災(zāi)、防煙霧中毒的效果；舵機驅(qū)動模塊接入風車，當檢測到有煙霧或有害氣體泄漏時，風車會轉(zhuǎn)動，檢測住宅環(huán)境是否安全舒適；MP3模塊配合供電電池、揚聲器、按鍵使用，播放舒適歡快的音樂，達到家居娛樂氛圍的效果。在軟件方面，通過使用Mblock、Arduino編程軟件進行編程，利用軟件編程來控制模塊的運作。根據(jù)所處的住宅布局進行設(shè)計，構(gòu)建舒適安全的住宅環(huán)境和日常生活的管理系統(tǒng)，使智能住宅系統(tǒng)的應(yīng)用更加適用于人們的生活，更加人性化，簡單化，高效化。

五、參考文獻[1]羅欣,高娃.基于Arduino技術(shù)的智能家居研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢[J].家具,2020,41(02):7-11.[2]余鵬.基于Arduino智能家居控制系統(tǒng)[J].技術(shù)與市場,2020,27(01):70-72.[3]黃利紅.基于Arduino的智能家居遠程控制系統(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2019,37(12):161+163.[4]王慧敏,督靜雯,那天力.基于Arduino的微型智能家居系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機,2019(28):97-100.[5]李梅,蔡武德.基于Arduino家居安防智能報警電路設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(11):71-72.[6]張夢瑤.基于Arduino智能家居及健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D].沈陽師范大學,2019.[7]安臣偉.基于物聯(lián)網(wǎng)的家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D].內(nèi)蒙古大學,2019.[8]張偉,胡雄強,王明倩,任康.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計[J].信息技術(shù),2019(03):48-51.六、畢業(yè)設(shè)計體會與收獲隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。

在此要感謝我的指導(dǎo)老師韓靜老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學關(guān)系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。七、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名(學校/企業(yè)):年月日 附件1：#include<SoftwareSerial.h>

#include<DFplayer.h>

#include<Servo.h>

Servomyservo;//createservoobjecttocontrolaservo

DFplayerClassDF1;

intLED1=2;

intLED2=3;

intFeng=4;

voidsetup(){

//putyoursetupcodehere,torunonce:

Serial.begin(9600);

delay(1);

//wait1msformp3moduletosetvolume

DF1.mp3_set_volume(30);

pinMode(A3,INPUT);

pinMode(LED1,OUTPUT);//定義2為輸出引腳

pinMode(LED2,OUTPUT);//定義3為輸出引腳

pinMode(Feng,OUTPUT);//定義4為輸出引腳

myservo.attach(9);//attachstheservoonpin9toservoobject

myservo.write(0);//backto0degrees

delay(1000);//waitforasecond

}

voidsendcmd(){

Serial.println("AT");//sendcmdAT\r\n

while(Serial.available())

{

charch;

ch=Serial.read();

Serial.print(ch);

}//Getresponse:OK\r\n

delay(1000);//waitforprinting

}

voidloop(){

intvalue=analogRead(A3);

Serial.println(value);

if(value>600)

{

digitalWrite(3,HIGH);

digitalWrite(4,LOW);

myservo.write(15);//goesto15degrees

delay(1000);//waitforasecond

myservo.write(30);//goesto30degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(45);//goesto45degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(60);//goesto60degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(75);//goesto75degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(90);//goesto90degrees

delay(1000);//waitforasecond

myservo.write(75);//backto75degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(60);//backto60degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(45);//backto45degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(30);//backto30degrees

delay(1000);//waitforasecond.33

myservo.write(15);//backto15degrees

delay(1000);//waitforasecond

}

//putyourmaincodehere,torunrepeatedly:

else

{

digitalWrite(3,LOW);

digitalWrite(4,HIGH);

}

//sendcmd();//循環(huán)發(fā)送AT指令，并接收反饋（測試模塊AT指令時使用）

while(Serial.available())

{

charch;

ch=Serial.read();

Serial.print(ch);

if(ch=='1')

digitalWrite(LED1,HIGH);//接收到1亮燈

elseif(ch=='2')

{

DF1.mp3_play(2);

}

elseif(ch=='3')

{

DF1.mp3_play(3);

}

elseif(ch=='4')

{

DF1.mp3_play(4);

}

elseif(ch=='5')

{

DF1.mp3_play(5);

}

elseif(ch=='6')

{

DF1.mp3_play(6);

}

elseif(ch=='7')

{

digitalWrite(LED2,HIGH);//接收到7亮燈

}

elseif(ch=='0')

{

digitalWrite(LED1,LOW);//接收到0滅燈

digitalWrite(LED2,LOW);//接收到0滅燈

DF1.mp3_stop();

}

else

{