物联网智能家居项目总结(全)
文章目录前言一、服务器端1.node-red2.MQTT服务器二、硬件端1.空调设备与电视设备2.窗帘设备3.灯控设备4.指纹锁设备5.监控设备三、App端四、小程序端总结前言毕业设计结束了,虽然优秀毕设通过了,但是却由于一些奇怪的问题没得到上报奖励,心里虽然有所落寞,但至少不负自己,同时也吸取教训,凡事亲力亲为,自己的事再小也得上心,多的不说了,不如正题,整个项目分为服务器端、硬件端、web端、App端以及小程序端,总体来说对于使用者还是很便捷的,下面也将分这么几个部分记录过程。
一、服务器端服务器端使用学生优惠购买了腾讯云服务器,在上面选择搭建了centOS系统,同时搭建了node-red、EMQ、forever工具。
1.node-rednode-red是一个非常方便的在线可视化编程,且提供了web组件框架,可以很方便地进行测试开发;下图便是node-red的线上开发环境,可视化拖拉工具就行了。下面是node-red提供的web框架插件,虽然挺丑,但是可以用。
2.MQTT服务器EMQ主要用来搭建MQTT服务器,网上有很多现成免费的MQTT服务器可以使用,但终归自己的才是最好的;当使用node-red服务的时候,会出现途中掉线,服务挂掉的情况,这种情况是由于没有托管,导致node-red自动退出,可以使用dockter托管安装(但是由于刚开始不知道,我各种搜寻,找到了forever这个托管工具,用着倒是挺简单且没有出现问题),下图便是EMQ自带的管理后台。功能很多,但没用上,主要也就是用于MQTT服务器使用
二、硬件端硬件端采用的是ESP8266-NODEMCU开发板以及ESP32-cam板作为主控,外设用到了DHT11温湿度传感器、光敏传感器、AS608光学指纹模块、减速电机、步进电机、红外管、OLED显示屏。麻雀虽小但五脏俱全。
主要做了六个设备,空调设备、电视设备、灯具设备、窗帘设备、指纹锁设备、监控设备。其中详情前面的文章写过,这里不累述了,有兴趣做一做的朋友可以观看视频以及源码玩玩。
出于时间关系,设备基本上都没有做外壳,五个设备只是放个板子实现功能效果,便不贴出来了,窗帘上面模仿着国外的智能窗帘机器人做了一个3D外壳,自我感觉还挺好。。。,模型文件也放在了我的代码仓库,有需要的朋友可以去下载,由于钩子不是很好定做,所以3D打印出来的钩子可能不是很结实,最好还是换成铁钩。下面说说每个设备的功能吧,同时附上演示视频,更加贴切一些。
1.空调设备与电视设备这俩设备功能为家居温湿度、光照数据采集,红外编码控制家中空调和电视,接入天猫精灵实现语音开关。下面附上演示视频:
搭建自己得mqtt服务器实现家中设备控制和监测
智能家居空调设备
2.窗帘设备窗帘设备采用独立机器人方式,直接挂在窗帘上使用,同时一样接入了天猫精灵语音控制开关。演示视频:
窗帘机器人
3.灯控设备将寝室灯接入私有物联网服务器同时接入天猫精灵,实现App端控制Web端控制和天猫精灵语音控制
4.指纹锁设备指纹锁本来只是自己研究AS608光学指纹模块的时候玩玩而已,后来闲着没事,就把他干脆加到整个项目里,反正也花不了多少时间。效果还是不错的。就是没有锁来改造,实际应用。
智能家居-基于mqtt协议的APP控制指纹锁装置
5.监控设备监控本来是想在自己服务器上实现,纳入整个系统中,但是由于带宽问题,只能暂时使用花生壳做内网穿透,以此实现云端监控。如果是局域网内的话倒是挺快的。
智能家居-基于mqtt协议的云端家居视频监控
三、App端App端作为一个MQTT客户端接入服务器,通过不同主题订阅发布实现控制和数据采集显示,也分为了多个模块进行开发,具体代码也放到了我的码云仓库中,有需要自取即可。视频中也看到了效果就不贴多的图了。放一个主页图:
四、小程序端小程序端也是属于闲来无事对项目的拓展开发,东西和写android差不多吧,可以体验一下线上版本,但硬件设备没上线,是看不到数据的。线上版本,微信搜索TOP物联网即可体验。
总结到这里,项目大致就介绍完了,本科生活也结束了,等待着的便是有点不太懂得研究生生活,往后也会养成写博客做记录的习惯,希望未来可期,自己能有所成,有所就。
最后附上该项目源码仓库:https://gitee.com/TOPthemaster/internet-of-things-smart-home.git
基于STM32的智能家居控制系统设计
今天这里简单举一个前几年做的一个很简单的小项目给大家,帮助大家了解一下单片机STM32的简单应用。后续也会给大家不断分享项目实践。
功能需求随着社会的进步,经济的快速发展,人们对于日常生活科技化的追求越来越高,大量的智能家电进入了家家户户,对这些种类繁杂的智能家电有一个便捷的集中化控制系统成为了迫在眉睫的需求,本次设计要求综合运用传感器、单片机技术、电路分析、模拟电子技术等相关知识,结合学生的实际动手能力,通过现有的电话网络终端或者互联网网络终端实现远程控制的智能家居系统,给出了该系统的电路原理和办硬件设计与实现方法。该装置是由单片机、LCD1602、温度传感器DS18B20、无线数据收发芯片nRF401、风扇、PCF8591T芯片、蜂鸣器、电源、继电器模块以及按键模块设计而成的。
设计具体要求:
1:熟悉多种传感器的工作原理和检测电路(智能家居系统常用的传感器);
2:实现家庭多种电器的智能及远程控制;
3:系统具有防火的自动报警功能;
4:编写相关代码;
5:能使用Protues、AltiumDesigner、Keil、Visio等相关软件;
6:翻译与本设计有关的英文资料和文献(不少于3千中文字符);
1.方案选择根据自己大学所学的知识进行知识点分析和拆解
火灾自动报警检测用到mq-7一氧化碳检测
首先要有主控芯片其次要有传感器采集,还要有wifi模块进行控制
最后完成以stm32为mcu+esp8266结合机智云的解决方案
2.材料选型材料选型如图所示
3.电路设计通过AD20画原理图
4.购买材料
5.电路连接根据原理图进行相关电路连接通过万用表来测试是否虚焊以及是否连通
6.编写程序通过下载安装keil软件进行程序的编写
编写各个功能函数以及传感器初始化连接
最后编写主函数控制程序通过st-link进行对板子程序的下载注:可以自行采用其他下载方式
7.程序调试再程序使用过程中遇到了很多问题
1.无法进行程序下载是因为st-link的配置方式不对通过阅读芯片手册发现了接口接线。
2.最开始io口的配置错误是由于没有仔细看芯片手册导致的
3.普通的程序编译报错有些是中文符号导致的
4.程序逻辑思考
5.程序调试过程通过不断地设置断点来进行判断程序出错
进行oled的驱动程序调试和驱动函数编写。
进行WiFi模块ESP8266调试
进行主程序的调试
8.实物展示(见录制视频)
按键功能说明主界面下,1为切换界面,2为进入阈值调剂,3为WIFI进入Airlink模式连接,4为WIFI复位
阈值界面下,1为切换界面,2为切换阈值选型,3为阈值增加,4为阈值减少。
程序主要功能说明开机,初始化所有配置,默认蜂鸣器响
主界面下,显示光照温度湿度和空气质量
次界面下,显示烟雾,一氧化碳,光照强度,空气质量。
程序主循环等待按键,采集信息,并通过Gagent协议发送至服务器。
自动模式下,当光照低于阈值时,进行开窗操作和开灯操作。
自动模式下,传感器参数超过阈值蜂鸣器进行报警。
实物图见录制视频
总结整个开发设计过程中,参考了许多网络上的驱动代码,避免了重复造轮子,但是也造成了自己对底层的理解不足,需要以后自己多读多思考,功能模块的组合从整体难度来说只有三颗星左右。主要是esp8266-01的第一次上手使用以及相关文档的阅读,再根据开发手册进行相关配置和开发,能够有效解决在实际过程中遇到的问题,如果要写论文,也可以参考相关手册和硬件资料。
精度上,暂时无法根据实际情况测试,误差大致与器件相关,参考相关资料理论上可以采用更优质的材料和电路实现,APP推送等方式实现报警,进入物联网时代。
材料清单STM32F103C8T6核心板
ESP8266-01模组
MQ-2烟雾传感器
MQ-7一氧化碳传感器
MQ-135-空气质量传感器
GY-30光照传感器(BH1750FVI)
OLED0.96寸显示屏
DHT11温湿度传感器
ULN五线四相步进电机驱动模块
DC5V4相五线步进电机28YBJ-48
BMP280气压传感器
一排四键薄膜开关
面包板
杜邦线
按键
LED灯
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智能家居项目计划书(八篇)
智能家居商业计划书
智能家居项目
商业计划书
企业名称:
创业者姓名:
年龄和出生日期:
企业地址:
企业电话:
手机电话:
电子邮件:
项目投资:
拟创业企业预计工商注册时间:
注册资本:人民币300万元
拟雇佣人数:
月平均营业收入:
月平均净利润收入:
第一、项目简介
智能家居(英文:smarthome,homeautomation)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
第二、发展背景智能家居是在互联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。
智能家居的概念起源很早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到19xx年美国联合科技公司(UnitedTechnologiesBuildingSystem)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕。
家庭自动化(HomeAutomation)
家庭自动化系指利用微处理电子技术,来集成或控制家中的电子电器产品或系统,例如:照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机(CentralProcessorUnit,CPU)接收来自相关电子电器产品(外界环境因素的变化,如太阳初升或西落等所造成的光线变化等)的讯息后,再以既定的程序发送适当的信息给其它电子电器产品。中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品,这些界面可以是键盘,也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等;消费者可发送信号至中央微处理机,或接收来自中央微处理机的讯号。
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