基于物联网技术的智能家居系统（毕业设计论文） - 图文

2013届计算机科学与技术专业毕业设计（论文）

在QT程序中本设计用到了Timer定时器的概念，每隔一秒种查看是否有外部下降沿中断的发生，当没有发生中断时，上层应用程序读到底层硬件驱动程序中copy_to_user函数返回的数据是0，当有外部中断时，读到的数据是1。当上层QT程序判断出现下降沿中断后马上发出信号触发报警模块进行语音报警。

此外，语音报警模块本系统用的是外部的录音芯片ISD1760，该语音芯片是 Winbond推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert），双运作模式（独立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。根据芯片电路把电路连接好，提前往芯片里面录好音，当检测到可能有小偷时，通过ioctl(fd_redsensor,0,1)控制输出相应的控制电平就可以达到报警的目的。

4.5 预防小孩坠楼模块

近年来小孩坠楼现象时有发生，我们通过在窗户附近安装人体红外传感器，检测到小孩靠近窗户时将关闭窗户，小孩离开窗户后将把窗户打开，最大限度保护小孩的安全。在模型中我们只用了一个人体红外传感器，还不能准备判断是大人还是小孩靠近窗户，但在实际项目中可在不同高度安装人体红外传感器通过高度准确是大人还是小孩靠近窗户。人体红外传感器实物图和引脚接线图如图4.14和图4.15所示。

图 4.14 人体红外传感器

图4.15 红外传感器引脚图接线图

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梁力源：基于物联网技术的智能家居系统

红外传感器上电后输出2.3V左右的电压，检测到信号后输出0V电信号，在传感器接入控制器过程中，用74LS04芯片把输入其中的信号取反，74LS04芯片是个反相器芯片，进过测试，红外传感器没检测到信号经反向器输出高电平，红外传感器检测到有信号经反相器将输出低电平信号。由此可检测是否有小孩靠近窗户而决定是否把窗户打开或关闭。下面图4.16是预防小孩坠楼模块程序流程图。

初始化人体红外传感器工作N是否检测到中断信号？Y经过反相器把信号取反触发中断判断窗户是否已打开？Y把窗户关闭N延迟一段时间N判断小孩是否已经离开窗户？Y把窗户打开

图4.16窗户预防小孩坠楼模块

系统开机时，初始化人体红外传感器使其正常工作，系统一直判断是否有信号输入从而判断是否有小孩靠近窗户，当有小孩靠近窗户，判断窗户是否是打开着的，若窗户已经打开，则系统触步进电机把窗户关闭，接着延迟一段时间，再判断小孩是否已经离开窗户从而决定把窗户打开或关闭。

系统中用步进电机打开或者关闭窗户，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取

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决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。

我们采用的时28BYJ48型四相八拍电机（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。），电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。

4.6 本章小结

本章首先介绍系统总体模块设计原理，然后分别描述系统各个模块的实现过程，包括GSM远程监控家电模块，数字温度采集模块，烟雾浓度采集及其报警模块，具有语音提示功能的密码锁防盗模块，窗户预防小孩坠楼模块。

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第5章 系统测试

5.1 整体界面测试

该智能家居系统的开发平台是友善之臂推出的mini2440开发板，它的核心控制器是S3C2440，在项目开发中用Qtopia做为应用层程序设计包括系统界面设计。Qtopia是Trolltech公司(现已被诺基亚收购）为采用嵌入式Linux操作系统的消费电子设备而开发的综合应用平台,Qtopia包含完整的应用层、灵活的用户界面、窗口操作系统、应用程序启动程序以及开发框架。下面图4.17是该智能家居系统的整体效果图。

图4.17 智能家居整体效果图

为更好地展示作品，拍摄作品各模块功能，我们把整个系统拆分开来。在开发中，把智能家居系统设计成一个应用程序加载在mini2440的栏目下，下面图4.18螺丝刀所指向是该智能家居系统的程序图标。

图4.18智能家居程序图标

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